Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Cottbus

Anstrengende, monotone und sich wiederholende Arbeiten können die Motivation im Arbeitsalltag bremsen. Diese Art der Arbeiten kann ein kollaborierender Roboter, kurz „Cobot“, mit Leichtigkeit erledigen. Hierbei muss man erwähnen, dass der Cobot zusammen mit dem entsprechenden Mitarbeiter, also gemeinsam, die zu erledigende Arbeit durchführt. Egal ob es sich hierbei um die Bestückung einer Produktionsstrecke, die Vorbereitung für weitere Produktionsschritte oder Arbeiten handelt, welche in staubiger oder lauter Umgebung durchgeführt werden müssen. Unser Demonstrator nutzt ein Cobot von der dänischen Firma „Universal Robots“, um beispielhaft die Qualitätskontrolle einer musterhaften Wertschöpfungskette zu beleuchten.

Mit Hilfe eines kollaborierenden Roboters können sich wiederholende, monotone und langwierige Arbeiten durchgeführt werden. Hierbei steht die Kooperation zwischen Mensch und Maschine im Vordergrund. Der Mensch bereitet bestimmte Arbeitsschritte für den Roboter vor und dieser führt dann die ihm zugetragende und vorprogrammierte Arbeit durch. Damit entlastet man den entsprechenden Mitarbeiter, sodass dieser mehr Zeit für komplexere als auch künstlerische Tätigkeiten hat.

Der Cobot überzeugt mit einer kurzen Einarbeitungszeit, einfachen Bedienung als auch der Tatsache, dass praktisch keine Programmierkenntnisse von Nöten sind. Ein entsprechendes Anlernen wird mittels Touchpanel, oder Touch-Pen durchgeführt. Somit kann jeder diese Cobots in kurzer Zeit anlernen; egal ob sich um Arbeiten in lauter, staubiger oder gefährlichen Umgebung handelt. Diese stellt zeitgleich einen enormen Vorteil für die Mitarbeiter heraus, da diese nun in ruhigeren Umgebungen agieren können. Ein weiterer Vorteil ist seine kompakte Größe. Anders als bei den Industrierobotern benötigt der Cobot keinen abgesperrten Sicherheitsbereich in Form eines Stahl-Käfigs oder veschiedensten Lichtschranken, damit Verletzungen beim Mensch verhindert werden. Der Cobot hat nicht nur eine abgerundete und kantenfreie Erscheinung, sondern er ist auch mit diversen Sensoren ausgestatttet, die ihn ermöglichen Widerstände innerhalb seines Bewegungsbereichen zu erkennen und darauf reagieren zu können. Darüberhinaus ist der Cobot auch wesentlich günstiger als ein handelsüblicher Industrieroboter. Eine Vielzahl an unterschiedlichen Arten von Cobots, welche jeweilse andere Maximalgewichte heben können, als auch eine starke Varianz an Greifwerkzeugen, runden die Funktionsweise von Cobots ab.

In der Roadshow wird mit Hilfe eines Cobots die Qualitätskontrolle und die Qualitätssicherung idurchgeführt. Hierbei arbeiten die Teilnehmenden mit dem Cobot zusammen, indem sie den Teufelsknoten für den Cobot vorbereiten, sodass er diesen greifen kann und die entsprechende Qualitätskontrolle durchführt. Während der Qualitätssicherung werden die innerhalb der Produktionsstrecke angebrachten RFID Tags ausgelesen und auf Richtigkeit überprüft, als auch auf die korrekte Position der unterschiedlichen Bauteile wird geachtet. Dies wird in diesem all durch ein Zusammenspiel zwischen einer RFID-Schreib- und Leseeinheit, einem IO Link von Pepperl+Fuchs und der internen Software des Roboters realisiert.

Ferner führt der Kollege Roboter auch eine Fotodokumentation zur Qualitätssicherung durch. Dabei führt er den Teufelsknoten in eine Fotobox. Darin wird von allen sechs Seiten eine Fotodokumentation angelegt, welche bspw. in der Automobilindustrie benötigt bzw. auch für Reklamationsanfragen als Backend-Lösung eingesetzt werden können. Langfristig können mit den Aufnahmen auch KI-Unterstützte Entscheidungen abgeleitet werden.            

Eine weitere Möglichkeit für die Teilnehmer besteht darin, den Teufelsknoten auseinander zu bauen und die unterschiedlichen Einzelteile vom Cobot wegsortieren zu lassen. Hierzu benutzt der Kollege Roboter eine Kamera um automatisch mittels Bildverarbeitung und einem KI-Algorithmus die einzelnen Bauteile lokalisieren und identifizieren zu können sowie diese in ein bereitgestellte Lager einzusortieren.

Der Einsatz von Cobots bietet sich für monotone, sich wiederholenden Arbeiten sowie für laute und staubiger Umgebung an. Arbeiten wie z.B. Bohren, Schleifen, Lackieren, Kleben, Teile sortieren oder innerhalb einer Fertigung Material in die Produktionsstrecke nachzulegen sind mit einem kollaborierenden Roboter realisierbar. Er kann auch mit Leichtigkeit in der Qualitätskontrolle oder als Dritte Hand eingesetzt werden, um die eingesetzten Mitarbeiter zu unterstützen.
Auch Anwednudungen wie Schweiß- oder Polieranwendungen können mit einem Cobot verwirklicht werden.