Roboterzelle - Griff in die Kiste

Commonplace Robotics GmbH

Automation trotz Fachkräftemangel: Für diesen Roboter braucht die Industrie keine IT-Profis

Der industrielle Mittelstand kämpft um den Anschluss an die Digitalisierung. Doch der IT-Fachkräftemangel erschwert den Einstieg in Automation und Industrie 4.0. Abhilfe schafft eine Roboterzelle, die sich intuitiv bedienen lässt – auch ohne IT-Profis.

Jahrelang haben Mitarbeiter Bauteile in eine CNC-Fräse gelegt, tausendfach im Dreischichtbetrieb – eine ermüdende Arbeit. Deswegen lassen die Werker diese Arbeit heute einen Roboterarm erledigen. Welche Bewegungen der künstliche Kollege auszuführen hat, das können die Mitarbeiter sogar als IT-Laien selbst festlegen. Denn die Bediensoftware CPRog auf Windowsbasis des Software-Spezialisten Commonplace Robotics ist fast so leicht zu bedienen wie ein Smartphone. Ihr Herzstück: eine 3D-Simulation des Roboterarms. Ein Digital Twin des realen Roboters. Anstatt zu programmieren, legen Mitarbeiter auf dem Monitor des Steuerungsrechners mit Mausklicks Start- und Zielpositionen des Arms fest. Bewegungsbahnen errechnet die Software automatisch. „Der Automationsprozess ist für Betriebe schon komplex genug. Wir wollen von IT-Seite keine Komplexität hinzuzufügen", sagt Christian Meyer, Geschäftsführer von Commonplace Robotics. „Nach jahrelanger Entwicklungsarbeit lässt sich der Roboterarm nun so einfach bedienen, dass Betriebe auch ohne IT-Profis mit der Automatisierung experimentieren können."

Mit der Komplettlösung reagiert Commonplace Robotics auf ein Problem, mit dem sich Industriebetriebe konfrontiert sehen: den Fachkräftemangel. Ihn nennen Betriebe laut einer Studie von McKinsey als größte Hürde, Industrie 4.0 einzuführen. Besonders in ländlichen Regionen. „Mit Ausnahme von Japan ist das Fachkräfteproblem in keinem Land so groß wie in Deutschland", bestätigt Andreas Behrendt, McKinsey-Partner in Köln. IT-Spezialisten würden überall gesucht. Meyer: „Damit das Fachkräfte-Defizit kein zu großes Automations-Hindernis wird, haben wir bei der Konzeption des Pick-and-Place-Roboters den Fokus auf einfache und intuitive Bedienbarkeit gelegt.“

Automatisierung steigert die Produktivität in Produktion und Logistik

Die Automationslösung, die Commonplace Robotics in Kooperation mit dem Kölner Kunststoff-Experten igus entwickelt hat, unterstützt Industriebetriebe dabei, manuelle Aufgaben in Produktion und Logistik zu automatisieren. Dazu zählt etwa die Zuführung von Bauteilen in eine CNC-Fräse oder eine Spritzgussmaschine. Für diesen "Griff in die Kiste" ist robolink von igus zuständig – ein Roboterarm, der in einer 110x70x185 Zentimeter großen Roboterzelle montiert ist. Der Arm bewegt sich über fünf Achsen in einer Reichweite von 790 Millimetern, nimmt bis zu 2,5 Kilogramm schwere Bauteile mit einem Vakuum-Sauggreifer aus der Kiste und platziert sie in der Maschine – mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,8 Millimetern und einer Geschwindigkeit von sieben Picks pro Minute.

Dabei können die Bauteile in der Kiste sogar übereinander liegen und wild durcheinander gewürfelt sein. Denn der Roboterarm nimmt ihre Lage dank einer 3D-Kamera von ifm in allen drei Dimensionen wahr. Mitarbeiter müssen also weder Bauteile einlegen, noch Zeit mit der Sortierung verschwenden. „Mit der Roboterzelle haben Industriebetriebe die Möglichkeit, Mitarbeiter von monotonen Aufgaben zu entlasten und ihre Produktivität zu steigern", sagt Meyer.

Investition in Roboter amortisiert sich nach fünf Monaten

Die Komplettlösung reagiert auf eine weitere Automations-Hürde, die verbreitet ist: die Finanzierung und die fehlende wirtschaftliche Transparenz. Laut Mc-Kinsey-Studie sehen 61 Prozent der Betriebe den fehlenden Return-On-Investment (ROI) als Hürde der Industrie-4.0 Transformation. Um das Investitionsrisiko zu senken, setzen Commonplace Robotics und igus deshalb auf Komponenten der Low-Cost-Robotic. So kostet der Roboterarm robolink mit 3.845 € um ein Vielfaches weniger als Konkurrenzsysteme, die oftmals mit mehreren zehntausend Euro zu Buche schlagen. Zudem müssen Betriebe nicht mühsam Einzelteile zusammensuchen. Auf Wunsch gibt es sogar eine schlüsselfertige Komplettlösung – inklusive Roboterzelle, Sicherheitstechnik und Steuerung. „Unsere Komplettlösung bietet Industriebetrieben die Möglichkeit, bei geringem Investitionsrisiko von den Vorzügen der Automation zu profitieren", sagt Meyer. „Die Investition in die Roboterzelle amortisiert sich im Dreischichtbetrieb in der Regel bereits nach fünf Monaten.“

Ein Grund für den niedrigen Preis: Der Roboterarm besteht aus Hochleistungskunststoff – ein High-Tech-Material, das im Vergleich zu Metall eine kostengünstigere Produktion erlaubt. Kostensenkend wirkt sich auch der niedrige Wartungsaufwand aus, da die Kunststoff-Gelenke einen Trockenlauf ohne Schmiermittel ermöglichen. Und auch Reparaturen sind einfach, da Reparaturanleitungen im Internet dokumentiert sind. Zudem bietet igus eine Ersatzteilversorgung innerhalb von 24 Stunden.

Online-Marktplatz RBTX treibt Automatisierung voran

Sind Industriebetriebe mit der Komplettlösung auf den Automations-Geschmack gekommen, können sie die Transformation mit Hilfe von RBTX weiter vorantreiben. RBTX, dahinter verbirgt sich ein Online-Marktplatz, der Hersteller von Low-Cost-Robotic an einen Tisch bringt. Mithilfe eines Konfigurators stellen sich Anwender im Internet eine Automationslösung zusammen. Das elektro-mechanische Grundgerüst bilden dabei u.a. Roboter von igus, darunter Gelenkarmroboter, Deltaroboter und kartesische Roboter. Diese Basis erweitert der Anwender um Einzelkomponenten verschiedener Hersteller, etwa Greifer, Kameras, Software, Leistungselektronik, Motoren, Sensoren und Steuerungen.

Um Kompatibilität muss sich der Anwender dabei keine Sorgen machen. „Unsere Ingenieure haben alle Komponenten des Online-Marktplatzes RBTX miteinander kombiniert, sodass ein reibungsloses Zusammenspiel gewährleistet ist", sagt Norman Franke, Leiter Automatisierung Spritzguss bei igus. „Somit gelingt der reibungslose Einstieg in die Welt der Automatisierung von Produktion und Logistik.“