Zugegeben, dass Roboter in der Industrie eingesetzt werden, ist nichts Neues. Seit vielen Jahren kommen sie zum Einsatz, wenn es darum geht, gleichförmige Arbeitsabläufe selbständig durchzuführen. Eine komplett neue Generation von Robotern, sogenannte kollaborative Leichtbauroboter, macht Robotertechnik nun auch für Klein- und Mittelbetriebe leistbar und wirtschaftlich sinnvoll.
Gegenüber traditionellen Industrierobotern, die sehr kostspielig sind und nur hinter speziellen Schutzeinrichtungen verwendet werden dürfen, weisen Cobots eine Reihe von Vorteilen auf. Besonders interessant gerade für kleinere Unternehmen: Sie sind günstiger in der Anschaffung, leicht und transportabel, wodurch sie sich auch flexibel einsetzen lassen. Nicht zuletzt gestaltet sich die Programmierung besonders einfach und intuitiv.
Vom Industrieroboter zum Cobot
Der Begriff Cobot ist eine Verbindung der englischen Worte „Collaboration“ und „Robot“. Er beschreibt Roboter, die für die direkte Zusammenarbeit mit Menschen konzipiert wurden. Mit Cobots ist es möglich, dass Mensch und Roboter ohne trennende Schutzeinrichtungen zusammenarbeiten.
Die kollaborative Robotik eröffnet komplett neue Möglichkeiten in der Automation. Sie kommt z.B. bei Fertigungsprozessen wie der Montage, der Paketierung oder Palettierung zur Anwendung. Sie ermöglicht es, die positiven Eigenschaften von Mensch und Maschine zu kombinieren. Während Menschen über Eigenschaften wie Flexibilität, Urteilsvermögen, Kreativität, Erfahrung, Intuition und Überblick verfügen, bringen Roboter Ausdauer, Präzision und Stärke ein.
Wie eng Mensch und Roboter tatsächlich zusammenarbeiten, hängt von der jeweiligen Situation im Unternehmen ab. Möglich sind folgende Szenarien:
- Koexistenz: Roboter und Mensch arbeiten in benachbarten Bereichen, haben aber keinen gemeinsamen Arbeitsraum. Ein Beispiel ist z.B. eine Einlegestation mit Drehtisch an einer Roboterzelle
- Kooperation: Hier teilen sich Mensch und Maschine einen Arbeitsraum. Sie arbeiten allerdings zu unterschiedlichen Zeitpunkten darin. Ein Beispiel ist eine Übergabestation für einen Montageroboter, wo ein Mensch zuerst ein Teil einlegt und der Roboter dieses dann abholt.
- Kollaboration: Hierbei handelt es sich um die engste Form der Zusammenarbeit. Mensch und Cobot haben einen gemeinsamen Arbeitsraum und arbeiten gleichzeitig am selben Bauteil. Ein Beispiel ist eine Montagestation, wo Mensch und Roboter unterschiedliche Aufgaben am gleichen Werkstück erledigen.
Neue Einsatzfelder in der Automatisierung
Cobots werden üblicherweise nicht als Ersatz für traditionelle Industrieroboter eingesetzt. Ihre besondere Stärke liegt darin, neue Einsatzfelder zu erschließen und dadurch die Produktivität zu steigern. Die häufigste Anwendung für kollaborierende Roboter ist heute das Be- und Entladen von Maschinen. Zudem arbeiten sie in der Montage sowie beim Kommissionieren der richtigen Teile in der Fertigung, wodurch sich unmittelbar die Qualität des Fertigungsprozesses erhöht. Denn im Gegensatz zum Menschen greift ein Roboter beim Reichen von Teilen nie in eine falsche Kiste, wie das einem menschlichen Arbeiter schon einmal passieren kann.
Wenn Roboter direkt und ohne Schutzraum mit Menschen zusammenarbeiten, benötigt es besondere Techniken, um Kräfte, Geschwindigkeiten und Wege der Roboter pausenlos zu überwachen und ggf. zu beschränken. Nur so können Verletzungen der menschlichen Mitarbeiter vermieden werden. Damit dies gewährleistet ist, kommen z.B. Sensoren zum Einsatz, die mit Laser, Ultraschall oder Radar arbeiten. Können Berührungen zwischen Mensch und Maschine nicht vermieden bzw. ausgeschlossen werden, müssen Drücke und Kräfte so begrenzt werden, dass sie für den Menschen ungefährlich sind.
Kollaborative Leichtbauroboter sind nun schon seit einiger Zeit am Markt verfügbar. Inzwischen sind sie auch zu Preisen erhältlich, die sie für Klein- und Mittelbetriebe interessant machen. Im WIFI-Lehrgang „Kollaborative Leichtbauroboter – Automatisierung für KMU“ stellt Lehrgangsleiter Ing. Mag. (FH) Christian Falch Anwendungsgebiete von Cobots vor. Zudem beleuchte er, wie diese wirtschaftlich eingesetzt werden können und wie Automatisierungs-Projekte geplant werden. Am WIFI Tirol steht dafür ein eigener topmoderner Cobot zur Verfügung.
Lehrgang „Kollaborative Leichtbauroboter – Automatisierung für KMU“ am WIFI Tirol
Im Kurs lernen die Teilnehmer die Möglichkeiten, Einsatzbereiche und Beschränkungen von kollaborativen Leichtbaurobotern kennen. Sie erfahren, wo die Unterschiede zu konventionellen Industrierobotern liegen und bekommen einen Marktüberblick zu Roboter-Herstellerfirmen. Einen gewichtigen Teil nimmt zudem die Praxis ein. Mithilfe des WIFI-eigenen Leichtbauroboters werden praktische Anwendungen vorgeführt. Dies ermöglicht es, mögliche Betätigungsfelder von Robotern im eigenen Unternehmen zu identifizieren.
Der nächste Lehrgang findet an zwei Freitagen im Oktober statt, nämlich am 23.10. und am 30.10.2020. Im Frühjahr 2021 ist ein weiterer Kurs geplant.
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