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tech insights

Mensch-Roboter-Kollaboration – für eine Welt ohne Zäune

Im Zeitalter der Digitalisierung muss eine moderne Produktion noch effizienter, intelligenter und flexibler sein. Roboter sind für die Fertigung im 21. Jahrhundert unverzichtbar geworden.

Die Faszination und Begeisterung für das Können dieser „Kollegen“ ist aber nicht überall gleich. Oft überwiegt die Angst, der Roboter könnte den Menschen ersetzen. Dabei ist die Kollaboration von Mensch und Roboter (MRK) oft unabdingbar, um die Anforderungen der modernen Arbeits- und Produktionswelt zu bewältigen.

Dürfen wir Ihnen dieses Team noch etwas besser vorstellen?

Dass Roboter nicht nur unterhaltsam, sondern auch nützlich sein können, ist sowohl im Produktionsumfeld als auch im alltäglichen Leben längst bekannt. Roboter finden sich als Helfer des Alltags in vielen Haushalten. Sei es als Staubsauger oder als Mähroboter, der sich bei Wind und Wetter seinen Weg zum perfekten Rasen durch den Garten bahnt. In der Industrie übernimmt die Maschine immer komplexere Aufgaben und unterstützt den Menschen, anstatt eine Bedrohung für ihn darzustellen.

Wer schon mit Kollege Roboter zusammenarbeitet, weiß, was er an ihm hat. Kollaborationen von Menschen und Robotern (MRK) sind eine Bereicherung für alle und genau das, was wir brauchen, um die starren Grenzen der heutigen Arbeitswelt zu öffnen. Und die Einsatzmöglichkeiten scheinen dabei nahezu grenzenlos.

Sie haben sicherlich selbst viele Ideen, welche Arbeiten der Roboter Ihnen täglich abnehmen könnte. Gehorsam den Müll runterbringen oder wie R2-D2 forsch kleine Aufgaben als Mechaniker übernehmen.

Die Robotik Experten der EDAG Production Solutions wurden genau durch solche Gedanken - der Idee des Miteinanders von Mensch und Roboter als Kollegen im Büro – inspiriert und entwickelten daraus das Konzept des kaffeekochenden Roboters. Auf einen initialen Befehl hin agiert der Roboter eigenständig, bereitet einen Kaffee, inklusive Wahl der Tasse und Portionierung von Milch und Zucker, zu und serviert ihn heiß dampfend an den Schreibtisch.

Henkel detektieren und ausrichten, Bedienung Kaffeemaschine, Milch- und Zuckerbefüllung
Bild v.l.o.n.r.u.: Henkel detektieren und ausrichten, Bedienung Kaffeemaschine, Milch- und Zuckerbefüllung

Kaffee von der Maschine, Kaffee aus der Maschine
Kaffee von der Maschine, Kaffee aus der Maschine

Ein starkes Team in allen Produktionslagen

Den Prozess des Kaffeekochens könnten Sie jederzeit durch eine einfache Berührung unterbrechen, falls etwas schieflaufen sollte. Das Gleiche gilt aber ebenso für den industriellen Fertigungsprozess und so wird es möglich, dass menschliche und robotoide Arbeiter Hand in Hand arbeiten. Ohne Sicherheitszäune, ohne Begrenzungen.

Das scheinbar banale Beispiel des Kaffee Roboters zeigt allerdings eines sehr deutlich: Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration wird der Mensch vom Roboter unterstützt und nicht ersetzt. Er bildet mit dem Menschen ein Team, ergänzt seine Fähigkeiten und nimmt ihm Arbeiten ab, wie z.B. das Bewegen oder Anliefern von schweren Lasten. Das bringt mehr Effizienz durch Arbeitsteilung. Natürlich lässt sich das auf dutzende weitere Situationen übertragen. Die motorische Feinfühligkeit des Roboters ergänzt die Rationalität und Erfahrung des Menschen. Ausdauer und Fähigkeit zur sauberen Wiederholung von immer gleichen Handgriffen sind Stärken der Maschine. Dank des Ergonomievorteils des maschinellen Kollegen, können Arbeiter unabhängig von ihrem Alter oder ihrer körperlichen Verfassung eingebunden werden. Gerade im Bereich der Montage können Kosten und Arbeitszeit eingespart und gleichzeitig die Qualität des Outputs erhöht werden. Das Ergebnis: Ein flexibler Produktionsprozess.

Bei der Integration eines kollaborativen Roboters in einen bestehenden Ablauf werden Kenntnisse der Robotik mit den Kompetenzen der Produktionsplanung im Rahmen der relevanten Sicherheitsnormen, kombiniert und umgesetzt. Und genau hier liegt die Stärke der EDAG Production Solutions.

Spezialisten aller Ingenieurswissenschaften arbeiten hier gemeinsam an der Realisierung spezifischer Kundenwünsche. Sie verknüpfen dabei technisches Geschick, kreative Neugier und praktische Erfahrungen zu einem fruchtbaren Boden für genau solche Innovationen.

Mensch und Maschine – ein Team auf Biegen und Brechen

Bei einer MRK müssen spezielle Sicherheitsvorkehrungen eingehalten und beachtet werden, z.B. Kraft- und Druckobergrenzen. Die sensitiven Robotersysteme, die unter anderem für die Zusammenarbeit mit Menschen entwickelt wurden, sind motorisch so feinfühlig, dass die Berührungen jeder Intensität registrieren und augenblicklich darauf reagieren.

Trotz all dieser Vorteile, wie Sensitivität und Behutsamkeit im Umgang mit Menschen, einer deutlichen Arbeitserleichterung und Unterstützung und vieler weiterer Möglichkeiten, die durch den Roboter entstehen, fehlt es manchmal trotzdem noch an entsprechender Akzeptanz für MRK-Lösungen. Ein Grund dafür könnte auch die Angst sein, dass MRK-Roboter vom Partner zur Konkurrenz werden könnten und die menschlichen Arbeitsplätze ersetzen.

Daher arbeiten unsere Robotik-Fachexperten stets umsetzungsorientiert und bewerten die Einsatzmöglichkeiten der sensitiven Roboter direkt in den Werken. Sie analysieren dort die Produktionsarbeitsplätze und suchen gemeinsam mit den Kunden nach Möglichkeiten, die bestehenden Prozesse durch den Einsatz der smarten Teams zu verbessern und zu unterstützen.

Biegeschlaffe Bauteile: das erfordert Teamarbeit

Immer wieder beschäftigt sich EDAG Production Solutions mit Themen rund um Leichtbaurobotik und Mensch-Roboter-Kollaboration. Unsere Mission dabei: Montageprozesse in das 21. Jahrhundert zu befördern!

Besonders wenn es um die Montage von biegeschlaffen Bauteilen, wie Kabelbäume und Schläuche und darum geht, diese mit wenig Kraftaufwand zu verformen, ist Adaptivität von entscheidender Bedeutung – bisher eine Kernkompetenz des menschlichen Arbeitens.

Ein gutes Beispiel für eine erfolgreiche MRK ist die Montage von Bauteilen. Diese Bauteile können stabil oder sogar biegeschlaff sein. Deswegen möchten wir Ihnen gerne einen Versuch, in dem biegeschlaffe Bauteile automatisiert montiert werden, geben.

Bei der allgemeinen Automatisierung handelt es sich in der Regel um stabile Bauteile mit fixen Positionen. An denen kann das Bauteil aufgenommen, abgelegt und bearbeitet werden. Sie können nicht verändert werden und ändern sich nicht selbst.

Was ist aber, wenn das Bauteil nicht aus stabilem Blech, sondern aus weichem Gummi besteht? Wie geht man damit um, dass sich die Geometrie des Bauteils ständig ändert und die fixen Positionen plötzlich wertlos sind?

Im Karosserie-Rohbau beispielsweise werden daher ausschließlich formstabile, metallische Werkstoffe von Robotern bearbeitet. Im Gegensatz dazu sind in der Montage von biegeschlaffen Bauteilen nur sehr wenige Roboter anzutreffen. Hier werden zum Beispiel Dichtungen, Riemen, Abdeckungen und Stoffverkleidungen montiert, Fußmatten in Position gebracht oder Steckverbindungen an Kabelenden in die entsprechenden Buchsen gefügt.

Wäre man in der Lage, biegeschlaffe Bauteile automatisiert zu montieren, könnte man einen Bereich automatisieren, in dem aktuell noch alle Tätigkeiten von Hand ausgeführt werden müssen.

EDAG Production Solutoins Versuchslabor in Sindelfingen
EDAG Production Solutoins Versuchslabor in Sindelfingen

Unsere Robotik-Fachexperten arbeiten stets umsetzungsorientiert und bewerten die Einsatzmöglichkeiten der sensitiven Roboter direkt in den Werken. Sie analysieren dort die Produktionsarbeitsplätze und suchen gemeinsam mit den Kunden nach Möglichkeiten, die bestehenden Prozesse durch den Einsatz der smarten Teams zu verbessern und zu unterstützen.

In der Produktion kann eine gut konzipierte MRK den Prozessablauf deutlich optimieren. Selbstverständlich können Sie auch gerne über andere Einsatzmöglichkeiten, vielleicht sogar über den Einsatz des kaffeekochenden Kollegen im Büro nachdenken.

Wollen Sie sich selbst vom innovativen Potenzial des Roboter-Kollegen überzeugen und wissen, wie Sie sich auf die zukünftigen Standards der Industrie 4.0 vorbereiten können und sind auf der Suche nach neuen Formen und Möglichkeiten für Ihre Produktionsprozesse? Oder wollen Sie die Qualität Ihres Produkts mithilfe von intelligenten Arbeitsplatzkonzepten verbessern und Ihren Mitarbeitern die tägliche Arbeit erleichtern? Daniel Roth, Projektleiter für Technologieentwicklung Robotik, fasst Ihre Anforderungen gerne gemeinsam mit Ihnen zusammen, um das beste Mensch-Roboter Team für Ihre Einsatzmöglichkeiten zu finden.

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