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Cobots in der Automobilherstellung

Die Automobilbranche setzt seit 1961 Roboter in der Fertigung ein. Die voluminösen Arbeitsgeräte sind mittlerweile eine Selbstverständlichkeit, denn sie vereinfachen Produktionsvorgänge und optimieren die Ergebnisse. Allerdings sind die schweren Maschinen in den Werkhallen in jeweils abgegrenzten Bereichen installiert, welche die Arbeiter aus Gründen der Unfallverhütung nicht betreten dürfen.

Ein derartiger Produktionsaufbau erweist sich allerdings immer wieder als enorm unflexibel. Aktuell erwarten die Hersteller jedoch variable Produktionslinien, die sich schnell und problemlos umbauen lassen, wenn etwa kleinere Losgrößen seriell gefertigt werden sollen. Die kooperativen Roboter oder Cobots erfüllen derartige Voraussetzungen, denn sie sind vielseitig und flexibel einsetzbar und erfüllen damit alle Anforderungen einer modernen Fabrik.

Was versteht man unter Cobots?

Die Bezeichnung Cobot enthält die englischen Begriffe Collaboration und Robot und meint Automaten, die aufgrund ihrer Bauweise eine unmittelbare Interaktion mit Menschen ermöglichen. Mitarbeiter und Maschine teilen sich also einen gemeinsamen Arbeitsraum ohne eine trennende Schutzeinrichtung. Man bezeichnet eine derartige Konstellation auch als Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK).

Der Einsatz von Cobots im Automobilbau

Nicht nur angesichts des Fachkräftemangels verbindet die Automobil-Industrie mit der MRK große Hoffnungen, denn bei dieser Produktionsform können die Maschine und der Beschäftigte ihre jeweiligen Stärken in den Produktionsprozess einbringen. In der Automobilfertigung nimmt die Automation von jeher eine Führungsrolle ein, was auch bei der Anwendung der MRK erwartet wird.

Die kombinierten Applikationen sind allerdings bei der Autoproduktion bereits sehr weit verstreut. Viele Hersteller konnten die neue Technologie inzwischen ausführlich testen und erfolgreich implementieren. Deshalb sind die Rahmenbedingungen und Planungsprämissen einer derartigen Produktionskette inzwischen hinlänglich bekannt, so dass von einer Innovation eigentlich nicht mehr die Rede sein kann. Vielmehr gilt die MRK heute bereits als eine etablierte Arbeitstechnik. Das wird auch durch die Tatsache ersichtlich, dass mittlerweile etwa 50 Hersteller mehr als 150 unterschiedliche Cobot-Modelle anbieten.

Verbesserte Industrieroboter

Auf der anderen Seite wolle die Anbieter von traditionellen Automaten der neuen Konkurrenz das Feld nicht widerstandslos überlassen und arbeiten unter anderem an der Verbesserung der Sicherheitssysteme, um den problemlosen Einsatz von Industrierobotern zu gewährleisten. Durch sichere Schutzhäute zum Beispiel soll sich der klassische Automat ebenfalls für kollaborative Situationen eignen.

Selbstverständlich sind MRK-Anwendungen mittlerweile in der Qualitätssicherung, wenn Automaten mit entsprechenden Sensoren kontaktlos Messungen durchführen und die Verarbeitung prüfen. Die kollaborative Anlagentechnik bewährt sich inzwischen auch beim Kleben von Bauelementen (siehe unten). Beim Schrauben ergeben sich ebenfalls Synergien, bei einer vorgesteckten Schraube etwa entfällt die Auswahl und die Platzierung des Verbindungselements, was von einer anderen Produktionseinheit übernommen genommen werden kann.

Arbeitsteilung bei der Türmontage

Aufgrund ihrer unproblematischen Konstruktion kooperieren die flexiblen Klein-Roboter mit den Beschäftigten des Fahrzeugherstellers in diversen Phasen der Fertigung. Bei der Montage von Fahrzeugtüren etwa arbeiten bei einem süddeutschen Autobauer Maschine und Mensch folgendermaßen zusammen: Vier flexible Cobots fixieren auf der Innenseite einer Fahrzeugtür die Feuchtigkeits- und Schall-Isolierung.

Mit Hilfe einer Kleberaupe legen die Mitarbeiter des Autoherstellers zunächst die Folie auf den Türrahmen und drücken sie leicht an. Nach der bisher üblichen Methode erfolgte dann die manuelle Fixierung per Handroller. Diese kräftezehrende Arbeit übernimmt heute jedoch ein Automat, dessen Roboterarm mit Rollköpfen ausgestattet ist. Die Ausführung der Montage verlangt darüber hinaus allerhöchste Präzision, denn das Dichtmaterial schützt die empfindliche Elektronik der Türe und den Innenraum des Fahrzeugs vor eindringender Feuchtigkeit.

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