Effizienz steigern mit Cobots: 3 bewährte Wege, wie kollaborative Automation Ihre Fertigung transformiert

Während Hersteller nach Wegen suchen, effizienter zu werden, werden kollaborative Roboter, oder Cobots, zu einem beliebten Weg, mehr zu erledigen. Hier sind drei Wege, wie einige Unternehmen Cobots nutzen, um effizienter zu arbeiten.

Roboter sind seit Jahrzehnten ein Merkmal von Fertigungsanlagen, da Unternehmen versucht haben, Effizienz zu maximieren und mehr Produkte schneller zu fertigen.

Jetzt brechen diese Roboter aus ihren Käfigen aus und beginnen, neben uns auf dem Shopfloor zu arbeiten.

Kollaborative Roboter, kurz Cobots, sind dafür ausgelegt, in unmittelbarer Nähe zu menschlichen Arbeitern zu operieren. Diese kleinen, leichten Geräte sind auf Agilität und die Ausführung komplexer Aufgaben ausgelegt, aber im Gegensatz zu den großen Robotern in Automobilwerken, die atemberaubende Geschwindigkeiten fahren, sind Cobots langsam und methodisch. Eine ihrer Stärken ist die Fähigkeit, akribische, repetitive Aufgaben auszuführen, wodurch menschliche Arbeiter frei werden, sich auf die Schaffung von Kunden- und Geschäftswert zu konzentrieren.

Das Aufkommen von Cobots kommt, da die COVID-19-Pandemie den Wunsch nach mehr Automatisierung auf dem Shopfloor intensiviert hat, bedingt durch die Notwendigkeit sozialer Distanzierung und die Einführung neuer digitaler Prozesse zur Maximierung von Effizienz, Fehlerreduzierung und Qualitätsverbesserung. Automatisierung ermöglicht Herstellern auch, die Produktion nah am Heimatstandort zu halten oder zurückzuholen (Reshoring), und so die Gefahren globaler Lieferkettenunterbrechungen und Schwankungen der Weltwirtschaft zu vermeiden.

Nach einem starken Einbruch Anfang 2020 kehrt der Fertigungssektor ins Leben zurück und wird voraussichtlich bis Mitte bis Ende 2021 von der pandemiebedingten Wirtschaftskrise genesen. Der Markt für kollaborative Automatisierung entwickelt sich als schnell wachsendes Segment des rasant wachsenden Industrierobotikmarktes und wird voraussichtlich bis 2027 7,5 Milliarden Dollar wert sein, was einen Anteil von 29 Prozent am gesamten globalen Robotermarkt ausmacht.

Cobots liefern Effizienzen in vielen Bereichen des Shopfloors und verbessern die Sicherheit, weil sie Jobs übernehmen, die repetitive, kontinuierliche Aktionen erfordern. Sie arbeiten auch mit hoher Präzision und können so die Produktqualität erhöhen.

Hier sind drei der häufigsten Cobot-Anwendungen, von „Pick and Place“ bis Montage und Qualitätssicherung.

Nr. 1: Pick and Place

Könnte etwas langweiliger sein als ein Pick-and-Place-Verfahren, bei dem ein Objekt an einem Ort aufgenommen und an einen anderen verschoben wird, repetitiv? Es ist eine Aufgabe, die bei menschlichen Arbeitern oft zu Fehlern führt. Repetitive Bewegungen wie diese führen auch zu Belastungen von Hand und Unterarm, die zu den Hauptursachen kostspieliger Arbeitsunfälle gehören.

Cobots können diese Pick-and-Place-Aufgaben effizienter ausführen, sodass Menschen sich auf die Teile ihrer Arbeit konzentrieren können, die mehr kreatives, kritisches Denken erfordern.

Cobots können auch in der Lage sein, Objekte unabhängig zu heben, zu transportieren oder zu organisieren – eine Aufgabe, die ebenfalls anfällig für menschliche Fehler ist. Ebenso können Cobots problemlos mit dem Handling und Bewegen potenziell gefährlicher Materialien umgehen, während Roboterplattformen schwere Materialien über Fabrikböden heben und transportieren können, was potenzielle Verletzungen menschlicher Arbeiter vermeidet.

Nr. 2: Qualitätsinspektion

Wie wir gesehen haben, sind Cobots gut für repetitive Aufgaben geeignet. Das macht sie zu idealen Kandidaten für die präzisen Operationen in Qualitätskontrollverfahren. Diese Inspektionen sind in der Fertigung vital. Angesichts regulatorischer Anforderungen für die Produktfertigung müssen Hersteller Konsistenz in ihrer Produktion sicherstellen. Und unnötige Fehler in Produktionsläufen können zu kostspieligen Nacharbeiten führen.

Cobots können leicht von einem Pick-and-Place-Job zur Inspektion neuer Teile wechseln, merkt Cobot-Hersteller Universal Robots an. Das macht Cobots „zur perfekten Technologie sowohl für das Future-Proofing von Inspektionsprozessen als auch für die Sicherstellung der Geschäftskontinuität in schwierigen Zeiten.“

„Wenn Sie beispielsweise Social-Distancing-Anforderungen in Ihrer Fertigungsanlage sicherstellen müssen, könnten Sie erwägen, Cobots in Ihre Qualitätskontrolllinien einzuführen“, merkt das Unternehmen in einem aktuellen Blog an.

Das ist besonders wertvoll für Hersteller mit begrenzten Mitteln, die bestrebt sind, die Qualitätskontrollanforderungen von High-Mix-Low-Volume-Produktionsläufen zu erfüllen, sagt Universal Robots. Cobots lassen sich einfach in bestehende Produktionslinien integrieren und ihre Programmierung ist unkompliziert, sie handhaben optische oder messtechnische Inspektionen.

Zum Beispiel ermöglichte der UR10-Cobot des Unternehmens, ausgestattet mit einer Vision-Kamera, dem in Ohio ansässigen Lohnfertiger Comprehensive Logistics, 100 Prozent Qualität in der Unterbaugruppenmontage von Automobilmotoren zu erreichen.

Nr. 3: Montageaufgaben

Im Gegensatz zu den meisten menschlichen Arbeitern sind Roboter glücklich, den gleichen Job tagelang immer wieder zu machen, ohne zu ermüden. Dieses Attribut macht die Geräte ideal für Montageaufgaben wie das Schweißen kleiner Objekte oder das Eindrehen von Schrauben.

Ein Vorteil der Nutzung von Cobots für diese Aufgaben ist, dass sie ihre Werkzeuge schneller und präziser neu positionieren können als menschliche Arbeiter, was Herstellern hilft, ihre Produktionsausbeute zu steigern und Produktqualität und -konsistenz zu verbessern.

Laut Universal Robots kann ein Cobot jetzt Schraub- und Mutternschraubaufgaben bewältigen, wobei Fortschritte in der „Kraftsensorik“ es Cobots erlauben, zu „fühlen“, wann das Anziehen abgeschlossen ist, „was das Problem der Überdrehmomentanwendung eliminiert“, das „viel zu oft auftritt, wenn Schraubaufgaben manuell ausgeführt werden.“

Universal Robots nennt als Beispiel den Automobilriesen Nissan, der zwei Linien von UR10-Cobots in seiner Fertigungsanlage in Yokohama, Japan, einsetzte. Den Cobots wurde zuerst zugewiesen, Schrauben an Zylinderkopf-Nockenwellenhalterungen zu lösen. Später wurden sie genutzt, um bei der Installation von Motorblock-Ansaugkrümmern zu assistieren, was bedeutete, in enger Zusammenarbeit mit menschlichen Arbeitern zu arbeiten.

Nissan nutzte die Geräte, um das Problem von Zykluszeiten für spezifische Prozesse zu lösen, die manchmal überliefen, was den Einsatz von Aushilfskräften notwendig machte, was wiederum zu höheren Arbeits- und Personalkosten für Nissan führte. Das Unternehmen stellte fest, dass es Effizienzen verbessern konnte, indem es die Cobots dorthin brachte, wo es einen Zeitüberlauf sah.

Genau wie bei Nissan kann der Einsatz von Cobots Herstellern ermöglichen, sich schnell an veränderte Umstände auf dem Shopfloor anzupassen. Das ist ein wertvoller Vorteil in unsicheren Zeiten, wenn Agilität vital ist.

Wie nutzen Sie Cobots in Ihrer Anlage?

Während Hersteller nach Wegen suchen, effizienter zu werden, werden kollaborative Roboter, oder Cobots, zu einem beliebten Weg, mehr zu erledigen.

Cobots sind dafür ausgelegt, sicher neben menschlichen Arbeitern zu arbeiten und repetitive Aufgaben auf dem Shopfloor zu übernehmen.

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Welchen der folgenden Aufgaben haben Sie Cobots zugewiesen?

Wie nutzen Sie Automatisierung in Ihrer Anlage? Setzen Sie Cobots auf Ihrem Shopfloor ein? Teilen Sie Ihre Gedanken in den Kommentaren unten.