Automatisieren mit Cobots
Ein glasklarer Wettbewerbsvorteil
Der Mangel an Fachkräften stellt viele Unternehmen vor Herausforderungen. Eine Möglichkeit, um Mitarbeitende zu entlasten, wirtschaftlich zu fertigen und Liefertreue zu gewährleisten, ist die Automatisierung. Hierfür sind kollaborierende Roboter, sogenannte Cobots, bestens geeignet. Sie lassen sich in unterschiedlichsten Bereichen der Produktion einsetzen und verfügen über das notwendige Fingerspitzengefühl, um ein sensibles Material wie Glas zu handhaben. Beispiele der Unternehmung Hofmann Glastechnik zeigen, wie sich die flexiblen Helfer in der Praxis bewähren und ihre menschlichen Kollegen unterstützen.
Cobots kommen heute bereits in zahlreichen Branchen zum Einsatz. Sie verpacken, palettieren, schrauben, schleifen, schweissen, sortieren und führen sogar Qualitätsprüfungen durch. Das Spektrum an Aufgaben, die Cobots übernehmen können, ist breit gefächert und wächst dank immer neuer technologischer Entwicklungen ständig. Da sich die kompakten Leichtbauroboter ohne Spezialkenntnisse programmieren lassen, können sie für unterschiedliche Applikationen eingesetzt werden. Die modernen Produktionshelfer sind heute so feinfühlig, dass sie sich auch für Anwendungen in der Glasherstellung und -verarbeitung eignen, da sie das empfindliche Material problemlos handhaben.
Anders als die grossen Industrieroboter, die zum Beispiel aus der Automobilindustrie nicht mehr wegzudenken sind, zeigen sich Cobots als echte Teamplayer. Sie wurden speziell für die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) entwickelt. Cobots können im Gegensatz zu Industrierobotern Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen arbeiten und diese entlasten, indem sie repetitive Aufgaben übernehmen. Egal, wie monoton die Aufgabe ist: Sie arbeiten unermüdlich, ohne dass Kraft oder Konzentration nachlassen.
Unternehmen, die die Vorteile der Automatisierung mit Cobots für sich nutzen möchten, sollten bei der Planung der Roboter-Integration folgende Faktoren im Blick haben.
Der Cobot
Die Basis einer kollaborativen Anwendung ist der Cobot. Hier lohnt es sich, vorausschauend zu denken. Für Unternehmen, die den Roboter flexibel einsetzen möchten und in der Lage sein wollen, auf geänderte Anforderungen zu reagieren, ist es sinnvoll, in ein Modell mit hoher Tragkraft und Reichweite zu investieren – denn je mehr der Cobot leisten kann, desto variabler lässt er sich in Zukunft einsetzen. Sollen spezifische Prozesse automatisiert werden, kann ein Modell gewählt werden, das genau auf den Bedarf zugeschnitten ist. Hier beraten Robotikhersteller und Integratoren Unternehmen.
Die Peripheriegeräte
Steht fest, welcher Cobot zum Einsatz kommt, muss der passende Endeffektor für die Aufgabe gewählt werden. Denn erst wenn der Roboterarm mit dem richtigen Peripheriegerät ausgestattet ist, kann er sich an die Arbeit machen. Endeffektoren, die auch als «End Of Arm Tools» (EOAT) bezeichnet werden, sind beispielsweise Greifer, mit denen sich Maschinen beschicken lassen, oder Prozesswerkzeuge wie Schleifgeräte. Eine breite Auswahl an Endeffektoren bietet beispielsweise der dänische Cobot-Hersteller Universal Robots über das Ökosystem UR+ an.
Die Sicherheitstechnik
Aufgrund des direkten Kontakts der menschlichen Mitarbeiter mit dem Roboter gilt es, ein gefahrloses Arbeitsumfeld für die Mensch-Roboter-Kollaboration zu schaffen. Alle seriösen Roboterhersteller und -integratoren nehmen ihre Verantwortung wahr, sichere Produkte und Lösungen zu liefern. Daher sind die Roboter mit umfangreichen Sicherheitsfunktionen wie Kraft-, Leistungs- oder Geschwindigkeitsbegrenzungen ausgestattet. Zentrale Voraussetzung für den sicheren Einsatz ist eine erfolgreich abgeschlossene Risikobeurteilung.
Die Mitarbeitenden
Erfolgsentscheidend für Automatisierungsprojekte ist es, die Belegschaft in das Vorhaben einzubinden. Um Vorurteile zu entkräften, lauten die Lösungen Kommunikation, Vertrauen und Nahbarkeit. Vor allem, wenn die Wahl auf einen kollaborierenden Roboter gefallen ist, sollten die Mitarbeitenden keine Zuschauer am Rande, sondern vielmehr Teil des Projekts sein – denn sie arbeiten schliesslich im Betrieb Seite an Seite mit dem Cobot. Wie Unternehmen in der Glasbranche Cobots in ihrem Arbeitsalltag gewinnbringend einsetzen, zeigen die folgenden Beispiele.
Hofmann Glastechnik – Mit acht Cobots auf Erfolgskurs
Seit mehr als fünf Jahrzehnten stellt die Hofmann Glastechnik GmbH technische Gläser für Labore, Medizin und Industrie her. Als eines der grössten industriellen Glasbläserunternehmen im deutschsprachigen Raum kombiniert Hofmann mit über 20 Mitarbeitern traditionelles Glasbläserhandwerk und modernste Produktionstechniken. Neben kundenspezifischen Sonderanfertigungen produziert der Betrieb an seinem Standort in Staudt im südlichen Westerwald auch Normbauteile und beliefert mehr als 350 Stammkunden. Besonders durch die vollautomatische Serienherstellung von Glaskomponenten für die Elektrotechnik hat sich Hofmann international einen Namen gemacht.
Im Jahr 2016 entschied sich Robert Hofmann, Geschäftsführer bei Hofmann Glastechnik, den ersten Cobot in seinem Unternehmen einzuführen. «Einfach mal machen», lautete seine Devise damals. Denn das Traditionsunternehmen setzt seit jeher auf kontinuierliche Optimierungsmassnahmen im Fertigungsprozess und ist für Automatisierungsthemen aufgeschlossen.
«Der Cobot bietet unendliche Möglichkeiten.»
Robert Hofmann legte los mit einem UR10, um eine Glasdrehbank zu beladen, und sah schnell die Vorteile. Die Maschine lief konstanter und länger. Aufträge konnten besser bedient und die Fachkräfte entlastet werden. Ihm war schnell klar: «Der Cobot bietet unendliche Möglichkeiten.» Und das Unternehmen wusste diese zu nutzen. Es folgten sieben weitere Roboter und die Anwendungen wurden komplexer. Sie bestücken SPS-Glasdrehbänke und müssen dabei sensible Glasröhren handeln. Ausserdem sind sie aktiv beim Umformen von Gläsern beteiligt. Dafür ist ein UR10e etwa mit einem Umformungswerkzeug ausgestattet. Ein anderer UR10e führt einen Gasbrenner an ein Werkteil. Die Cobots überzeugen durch konstante Arbeitsweise. Sie stabilisieren die Fertigungsprozesse, steigern die Produkt- und Arbeitsqualität und sorgen für eine zuverlässige Lieferfähigkeit. «Die Cobots kümmern sich bei uns um die Kleinserien und grosse Fertigungen – die Fachkräfte um komplexe Produkte nach Kundenwunsch. So kann sich der Mensch wieder auf das fokussieren, wo er seine Stärken hat und sein Handwerk ihm Freude bereitet», zeigt sich Hofmann zufrieden. Und auch wirtschaftlich profitiert das Unternehmen. Dazu erklärt der Geschäftsführer: «Durch die Automatisierung sind wir heute in einer Situation, in der uns keiner mehr was anhaben kann. Wir stellen hochwertige Produkte zu einem anständigen Preis her. Und vor allem sind wir lieferfähig. Das sind Vorteile, die unsere Kunden schätzen.» ■