Igus Robolink

Der RL-DC Arm mit ‚Robolink‘ bringt Kettenglieder in die richtige Orientierung. Bild: Igus

Schnelle Lösungen für komplexe Aufgaben mit geringen Investitionen möglich machen – das ist in den Fertigungsbetrieben nötiger denn je. Neue Anlagen sind teuer, eine umfassende Automatisierung benötigt Zeit. Daher liegt es nahe, Low-Cost-Lösungen zu suchen, vor allem in der Automatisierung. Low Cost Intelligent Automation (LCIA) heißt diese kostengünstige Form der Automatisierung. Bei ihr fallen nur etwa 10 bis 20 % der Kosten an, die für eine umfassende Automatisierung nötig wären. Häufig reicht die Low-Cost-Lösung jedoch schon, macht Arbeitsprozesse schlanker und befreit die Mitarbeiter von lästigen, monotonen Arbeiten. Wer LCIA einführt, etwa in der Montage, will meist manuelle Handhabungsschritte verbessern.

Das war auch für Igus der Grund, die Energieketten-Fertigung umzustellen. Die Energieketten werden im Spritzguss hergestellt und in Meter-Abmessungen montiert. Das wurde lange von Facharbeitern gemacht – mit der Hand und dem Gummihammer.

Heute erfolgt die Montage automatisch mit dem Robolink, einem kleinen Mehrachs-Roboter, der aus Igus-Komponenten besteht. „Damit erproben und evaluieren wie unsere eigenen Produkte im Produktionsumfeld und haben damit natürlich auch einen Showcase,“ sagt Igus-Produktmanager Martin Raak. Noch in diesem Jahr sollen mindesten 50 solcher Automatisierungsstationen stehen. Das bringt Vorteile, spart Kosten und dient zugleich als Showcase für mögliche Kunden.

Bedarf an ähnlichen, einfachen Automatisierungslösungen gibt allerorten: Die Unternehmen versuchen, mechanische Arbeiten zu automatisieren, um ihre Mitarbeiter für andere Aufgaben freizumachen. Die dadurch entstehenden Lösungen sind preiswert, können aber technisch durchaus aufwendig sein, wie die folgenden Beispiele zeigen.

Agfa Health Care: "Vor Einsatz von ‚low-cost‘ den Gesamtprozess und seine Potenziale prüfen"

Low-Cost-Lösungen lassen sich bereits bei kleinen Stückzahlen einsetzen, sagt Herbert Klein von Agfa Healthcare Peißenberg. Bild: Anna McMaster

Produktion: "Wo in Ihrer Produktion nutzen Sie eine eigenentwickelte Automatisierungslösung?"

Herbert Klein: "Low-Cost-Automation an sich ist nicht wirklich etwas Neues. Unsere erfahrenen Experten in der Prozessgestaltung und Ablaufplanung nutzen diese Möglichkeiten seit langem, da wir grundsätzlich immer die effizienteste und kostenoptimierteste Anwendungslösung anstreben. Im Peißenberger Werk von Agfa Healthcare werden in Montage, Fertigung und Logistik unterschiedliche eigenentwickelte oder angepasste Zukauf-Automatisierungen genutzt. Gerade bei unserem Portfolio bei Kleinserien und hoher Variantenvielfalt stellt eine Automatisierung eine Herausforderung dar. Prinzipiell können wir aber sagen, dass sich bei gleichen oder ähnlichen Bewegungsabläufen auch bei Serienstückzahlen von mehreren zehn pro Monat sich eine kleine Automatisierungsanwendung installieren lässt."

Produktion: "Wie sieht diese aus?"

Klein: "Ich möchte hier zwei unserer Anwendungen darstellen. Im ersten Beispiel handelt es sich um den Auftrag einer Dichtmasse für Gehäuse und Deckel. Hier nutzen wir eine einfache und kostengünstige Realisierung durch ein Zwei-Achs-Robotersystem, um eine Dichtmasse in Raupenform über eine Gesamtlänge von circa vier Metern an einem Labyrinthsystem aufzutragen. Im zweiten Fall benutzen wir einen Mehrachsroboter, um im Biegeprozess die gestanzten und gelaserten Bauteile an der Biegemaschine ins Biegewerkzeug einzulegen."

Produktion "Welchen Nutzen bringen diese Lösungen?"

Klein: "Wir sehen eine Entlastung unserer Menschen bei schwierigen oder schweren Handhabungsprozessen. Hier ist eine deutliche Entlastung für die Bediener möglich, um einseitige Belastungssituationen oder auch belastende Fügevorgänge nicht auftreten zu lassen. Die Erfahrung zeigt aber auch als Ergebnis, dass gerade für solche Aktivitäten die Qualität stabil erbracht wird. In der Gesamtkostenbetrachtung ergibt sich ein Vorteil gegenüber der reinen manuellen Tätigkeit."

Produktion: "Was würden Sie anderen Unternehmen raten, wo sinnvoll ‚low cost‘ automatisiert werden kann?"

Klein: "Wichtig ist auf jeden Fall die Betrachtung des Gesamtprozesses und dort die möglichen Potenziale zu identifizieren, die einen Einsatz von ‚low cost‘-Automation zulassen. Zudem muss immer auch das Zusammenspiel zwischen Mensch und Roboter berücksichtigt werden, um das Thema Arbeitssicherheit zu garantieren. Ein kollaborierender Roboter kann zwar ungefährlich sein, aber das handzuhabende Bauteil kann durchaus kritisch sein im Handling, zum Beispiel durch dessen scharfe Kanten. Bei uns hat sich gezeigt, dass Automatisiserungslösungen sich auch schon bei kleinen Stückzahlen und vielen Varianten einsetzen lassen. Zu guter Letzt soll auf jeden Fall die wirtschaftliche Betrachtung nach dem TCO-Modell gemacht werden, um eine Entscheidung über den Einsatz auch treffen zu können."

Fischer: Die Verpackungszeit um ein Drittel reduziert

Sortier- und Kontrollaufwand sparte Fischer bei der Blisterfertigung durch eine einfache Lösung, sagt Patrick Mühlich, Experte für Low-Cost-Automation bei Fischer. Bild: Fischer Consulting GmbH

Produktion: "Wo in Ihrer Produktion nutzen Sie eine eigenentwickelte Automatisierungslösung?"

Patrick Mühlich: "Wir nutzen eine im Unternehmen entwickelte Automatisierungslösung bei der Herstellung der Blisterverpackungen für unsere Befestigungssysteme. Ursprünglich wurden die Blister auf einem Band direkt hinter der Abfüllanlage angeliefert. Die mitunter lagefalsche Anordnung brachte einen erhöhten Sortier- und Kontrollaufwand mit sich. In einem Speed-Kaizen-Workshop wurde eine ideale Lösung für die Anlieferung der Blister erarbeitet. Die Blister werden per neu angebrachter Rutsche und automatisiertem Band auf Abgriffhöhe und unter Berücksichtigung ergonomischer Aspekte angeliefert. Im ersten Schritt wurde das Band mithilfe einer Holzkonstruktion simuliert, damit die Mitarbeiter prüfen konnten, welche Zeitersparnisse und Vorteile die Umstellung bringt. Da sie zufrieden mit der Umstellung waren und sich die Verpackungszeiten verringert haben, ging es jetzt an die Umsetzung."

Produktion: "Welchen Nutzen bringt die Lösung?"

Mühlich: "Nach Einführung der einfach-automatisierten Lösung wurden die Verpackungszeiten für fünf Blister erneut gemessen: Die durchschnittliche Zeit zur Verpackung einer Packeinheit hatte sich um ein Drittel reduziert. Die Mitarbeiter können nun auf den ersten Blick die Sichtprüfung durchführen. Außerdem wird vom automatisierten Band die Abgriffmenge vorgegeben, um sicherzustellen, dass es zu keinen Abweichungen kommt. Bei einer Änderung der Abgriffmenge ist jeder Mitarbeiter dazu qualifiziert, die Anzahl für die Abgriffmenge am Band in wenigen Sekunden umzurüsten. Zusätzlich wurde die Ergonomie verbessert."

Produktion: "Was würden Sie anderen Unternehmen raten, wo sinnvoll ‚low cost‘ automatisiert werden kann?"

Mühlich: "Wenn es die Möglichkeit gibt, manuelle Tätigkeiten mithilfe von einfachen Lösungen zu automatisieren und abzusichern, um den Mitarbeitern die Arbeit zu erleichtern und bestenfalls eine Produktivitätssteigerung herbeizuführen."

Igus: Mitarbeiter für anspruchsvollere Aufgabe freimachen

Martin Raak, Produktmanager ‚Robolink‘ bei Igus: "Der ‚Robolink‘ bietet eine günstige Lösung für Pick-and-Place-Aufgaben." Bild: Igus

Produktion: "Was ist das Geheimnis des ‚Robolink‘ – was sind seine Komponenten?"

Martin Raak: "Igus hat sich mit dem ‚Robolink‘-Programm das Ziel gesetzt, günstige Komponenten aus schmier- und wartungsfreien Kunststoffen anzubieten, damit Anwender sich aus Gelenken mit verschiedensten Getrieben, Motoren und Verbindungselementen Systeme individuell zusammenstellen können – entweder mit Einzelkomponenten im Selbstbau oder mit komplett vormontiertem Gelenkarm."

Produktion: "Was genau ist der Vorteil dieser Lösung?"

Raak: "Mit ‚Robolink‘ lassen sich einfache, sich wiederholende Aufgaben automatisieren, die bislang manuell erledigt werden. Durch den modularen Baukasten können Kunden die für sie optimale Automatisierungslösung schaffen. Vereinfacht wird das mit dem Online-Tool ‚Robolink Designer‘: Auf der intuitiven CAD-Oberfläche einfach die spezifischen Komponenten Schritt für Schritt auswählen und so den Roboterarm schnell von der ersten Achse bis zum Werkzeug konfigurieren. Die Hürde für Anwender ist also relativ niedrig, in eine einfache und kostengünstige Automation einzusteigen."

Produktion: "Wo wird der ‚Robolink‘ bei Igus bereits eingesetzt?"

Raak: "Der Mehrachsgelenk-Roboter ‚Robolink‘ und ein Drylin-Portalroboter mit passender Steuerung sind Hauptbestandteile einer Maschine, die bei Igus Energieketten konfektioniert. Zwei Pendeltischeinheiten führen die Bauteile in die Montagezelle, der RL-DC Arm mit Hub-Saug-Greifer des ‚Robolink‘ bringt die Kettenglieder in die richtige Orientierung. Die lineare Schwenkgreifeinheit sorgt anschließend dafür, dass die E-Ketten lagegerecht in die vollautomatisierte Montage gesetzt werden. Die fertig konfektionierte E-Kette kommt am Ende in eine Lagerbox. Der ‚Robolink‘ bietet Kunden die Möglichkeit, mit einer extern zugekauften Low-Cost-Steuerung bereits ab fünftausend Euro zu automatisieren, mit Portalrobotern ab dreitausend Euro. Diese Investitionen amortisieren sich je nach eingesetzter Steuerung und Aufgabenstellung oft nach vier bis sieben Monaten."

Produktion: "Welche Kunden nutzen den ‚Robolink‘ bereits?"

Raak: "Ein Großteil der Anwendungen ist im Bereich Forschung/Entwicklung im Einsatz. Hier geht es um Anwendungen mit Sprühwasser (Reinigung) oder um die Positionierung von Kameras, Sensoren oder Messköpfen. Darüber hinaus setzen auch industrielle Kunden unser System ein, etwa für Pick&Place-Aufgaben in der Elektronik-produktion. Im Moment sind wir aber selbst noch unser größter Kunde. Denn wie so oft sind wir mit unserem Kunststoffansatz früher dran als der Markt. Das gibt uns die Möglichkeit, in der eigenen Produktion zusätzliche Erfahrungen zu sammeln und weiteres Wissen aufzubauen."

Prodution: "Was planen Sie für die Zukunft?"

Raak: "Die Low-Cost-Robotik wird weiter an Bedeutung zunehmen, davon sind wir fest überzeugt. Denn sie bietet einem breiten Kundenkreis ganz neue Chancen, Prozesse effizienter zu gestalten. Durch kontinuierliche Weiterentwicklungen und Produktinnovationen wird Robotik auch für kleine und mittelständische Unternehmen zunehmend interessant. Monotone Arbeiten können automatisiert und Mitarbeiter für anspruchsvollere Aufgaben eingesetzt werden. Neben Weiterentwicklungen auf der Produktseite, wie beispielsweise neuen Getrieben, ist jetzt die Aufgabe, dass die Anwender erst einmal die Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten für sich entdecken. Daher sponsern wir einen Ideenwettbewerb, bei dem interessante Anwendungen eingereicht wurden, in der ein Robolink-Gelenkbaukasten zum Einsatz kommt, oder kreative Ideen, wie ein bisheriger Prozess damit optimiert werden kann."

 

WS Kunststoff Service: ‚Low-Cost‘-Lösung lässt mehr Zeit für die Qualitätskontrolle

WS-Geschäftsführer Wassim Saeidi (r.) und Jörg Naffin (Beratung und Vertrieb, li.) nutzen eine selbsterarbeitete Wissensdatenbank, um clevere Neuerungen einzuführen. Bild: WS Kunststoff-Service GmbH

Produktion: "Wo in Ihrer Produktion nutzen Sie eine eigenentwickelte Automatisierungslösung?"

Wassim Seidi: "Wir nutzen für verschiedene Baugruppenmontagen sowohl kollaborative als auch teilautomatisierte Arbeitsplätze. Unser gesamtes Know-how bündeln wir in unserer selbsterarbeiteten Wissensdatenbank. Hierdurch können wir, im Vergleich zu früher, deutlich schneller die für neue Anwendungen relevanten Daten und Informationen generieren, als App an den neu einzurichtenden Arbeitsplatz weiterleiten und hierdurch Ist-Daten und -Informationen vom Arbeitsplatz in Echtzeit erhalten."

Produktion: "Wie sieht diese Lösung aus?"

Saeidi: "Wir haben einen selbstentwickelten teilautomatisierten Arbeitsplatz zur Bearbeitung eines bereits galvanisierten Kunststoffteils realisiert. Das Bauteil ist ein Sicht- und Funktionsteil und kommt im Interieur von Premiumfahrzeugen zum Einsatz. Bevor es in die kundenseitig durchgeführte Baugruppenmontage einfließen kann, muss zuvor ein für das Galvanisieren erforderlicher Kunststoffsteg definiert abgetrennt werden. Zusätzlich muss eine Hundert-Prozent-Bauteil-Sichtkontrolle auf Oberflächenfehler durchgeführt werden. Diese Dienstleistungen realisieren wir durch einen kollaborativen Arbeitsplatz. Der Mensch gewährleistet die Bauteilversorgung (Rohware und Fertigware) für den Leichtbauroboter und verrichtet die Bauteilsichtprüfung auf Oberflächenfehler."

"Der Leichtbauroboter nimmt sich eigenständig die in Trays angelieferte Rohware aus dem Behälter und trennt den Steg am Bauteil ab. Ein Kamerasystem überwacht den Schneidvorgang und führt einen Soll-Ist-Vergleich durch. Bei Gutbefund legt der Leichtbauroboter die Fertigware in Trays ab. Komplett gefüllte Trays platziert er im Vorratssektor ‚Fertigware‘. Bei negativem Soll-Ist-Vergleich reagiert das Kamerasystem eigenständig und initiiert einen zweiten Schneidvorgang. Kann auch dieser nicht erfolgreich abgeschlossen werden, stoppt das System den Leichtbauroboter und fordert mittels Warnton und Mitteilung am Andon Board den Mitarbeiter zur Fehlerbehebung an. In der nächsten Evolutionsstufe wird die Mitarbeiter-Anforderung mittels Smartwatch erfolgen."

Produktion: "Welchen Nutzen bringt diese Lösung?"

Saeidi: "Unseren Kolleginnen und Kollegen in der Produktion werden damit Routineaufgaben wie auch Bearbeitungsschritte vom Leichtbauroboter abgenommen. Der Schneidvorgang wird gezielt von der Bauteilsichtung entkoppelt. Die Mitarbeiter gewinnen Zeit für die Sichtkontrolle auf Oberflächenfehler, sind weniger abgelenkt und können die kundenseitig geforderten Qualitätsanforderungen besser gewährleisten. Gleichzeitig erhöhen wir die Durchsatzmenge und können flexibler auf kurzfristige Bedarfssteigerungen reagieren. Die neu erzeugten Zeitkontingente sollen unseren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in der Produktion ebenfalls neuen Raum für Kreativität und Innovation geben. Hierdurch erhalten wir Anregungen und Verbesserungsvorschläge, die im alten Umfeld vermutlich nicht entwickelt werden könnten."

EGS Automatisierungstechnik: Lösungen müssen wirtschaftlich sein

Die Systeme von EGS erlauben einen günstigen Einstieg in die Robotik, sagt Heiko Röhrig von der EGS Automatisierungstechnik. Bild: EGS

Produktion: Was bedeutet Low Cost Automation in der Robotik?

Heiko Röhrig: Für uns heißt Low Cost nicht zwingend Low Performance Automation. Wir versuchen durch einfache und standardisierte, jedoch funktional vollwertige Systeme bestmögliche Leistung zum günstigen Preis anzubieten. Das spiegelt sich in unseren SUMO-Standard-Automationssystemen wider. Hier bieten wir zehn unterschiedliche Konzepte für Palettier-, Handhabungs-, Bearbeitungs-, Zuführ- und Beschickungslösungen an. Mit einem Komplettpreis unter fünfzigtausend Euro erlauben die günstigsten Systeme einen sehr guten Einstieg in die Automation.

Produktion: Igus bietet eine kleine Lösung für Bestückungsautomaten an – kann man diese noch als Robotik bezeichnen?

Röhrig: Wenn man die allgemeine Definition in Normen zu Rate zieht, wahrscheinlich schon. Wenn ich als Grundlage die industriellen Anforderungen, selbst die allereinfachsten in KMU, mit denen wir üblicherweise konfrontiert werden nehme, dann eindeutig nein. Interessant sind aus unserer Sicht in diesem Zusammenhang die Low Cost Scara-Roboter, die etwa unser Lieferant Epson mit der LS- und der neuen T-Baureihe anbietet.

Produktion: Firmen wollen auch bei der Automatisierung sparen. Was bedeutet das für Ihre Kunden?

Röhrig: Wir müssen uns mit jedem Angebot Wirtschaftlichkeitsrechnungen unserer Kunden stellen. Jedoch sind Produktivität und Performance mindestens genauso wichtig. Daher versuchen wir durch bestmögliche Ausnutzung der Leistungsfähigkeit unserer Roboter das Maximum an Wertschöpfung in die Automation zu integrieren und so den bestmöglichen ROI zu erreichen. Wenn etwa die Aufgabenstellung zur automatischen Be- und Entladung einer Bearbeitungsmaschine an uns herangetragen wird, prüfen wir mit dem Kunden, ob nicht nachfolgende beziehungsweise vorherige Prozesse in die Automation integriert werden können. Der Roboter kann so ohne wesentliche Mehrkosten noch einen Prüf- oder Entgratvorgang durchführen, bevor er das fertige Teil zurück in die Palette legt.