Menschen und Roboter kollaborieren schon länger in der Produktion. Die Roboter unterstützen die Mitarbeiter und ermöglichen vielfältige Automatisierungsschritte. Die Mensch-Roboter-Kollaboration hebt diese Zusammenarbeit auf eine neue Stufe. Unter anderem erledigen die Roboter dabei repetitive Aufgaben.
Warum ist der Einsatz kollaborativer Roboter so wichtig?
Die Stückzahlen einer flexiblen Produktion wechseln sehr häufig, dennoch muss die Effizienz gewahrt bleiben. Das gelingt nur durch permanente Interaktion zwischen dem Mitarbeiter und der Maschine. Letztere kann nicht entscheiden, wann eine Fertigung beendet ist und welche Anpassungen für die nächste Serie erforderlich sind. Das erledigt nach wie vor der Mensch. Die einzelnen Produktionsschritte übernimmt aber automatisiert der Roboter, während sein Bediener mit Wissen, Intelligenz, Kreativität und Flexibilität die Qualität und vor allem den reibungslosen Ablauf gewährleistet.
Welche Aufgaben übernehmen kollaborative Roboter?
Sie übernehmen bei deutlich erleichterter Inbetriebnahme und Programmierung die anstrengenden, monotonen und unergonomischen Arbeiten wie beispielsweise Montagen über Kopf. In vielen Fällen erledigen sie Arbeitsschritte, die ein Mensch gar nicht oder nur unter großer Mühe ebenso präzise ausführen könnte. Dazu gehört beispielsweise das millimetergenaue Schweißen, bei dem der Robot dem menschlichen Schweißer deutlich überlegen ist. Doch auch viele einfache Tätigkeiten wie das Einsortieren von Teilen, Verschraubungen, die Ablage auf dem Band oder Lackierungen schafft der kollaborative Roboter schneller und präziser als sein menschlicher Bediener, der dennoch für die flexible Programmierung von Teilschritten und die Überwachung des Prozesses unverzichtbar bleibt.
Vorteile durch die Sensorik der kollaborativen Roboter
In die kollaborativen Roboter ist eine Sensorik integriert, welche nicht nur die Automatisierung von feinfühligen Montageaufgaben erleichtert, so die Montage eines Automotivegetriebes oder das Einsetzen von biegeschlaffen Teilen, sondern auch die Sicherheit erhöht. Wenn es nämlich zu einem unerwarteten Kontakt zwischen Mensch und Robot kommt, stoppt Letzterer oder reduziert sein Tempo so sehr, dass Verletzungen auszuschließen sind. Es lässt sich diesbezüglich für jede Applikation die richtige Sicherheitsmaßnahme programmieren. Der kollaborative Roboter erkennt sensorisch den Kontakt mit dem Menschen. Das macht konventionelle Sicherheitsvorkehrungen weitgehend überflüssig.
Welche Ausprägungen gibt es bei der Mensch-Roboter-Kollaboration?
Die Ausprägungen können eine Koexistenz und eine direkte Kooperation (= Kollaboration) betreffen. Das hängt vom Anwendungsbereich ab und kann sogar beim einzelnen Roboter zwischen verschiedenen Arbeitsschritten wechseln. Ein Teil der Arbeiten erledigt er vollkommen selbstständig, der Mensch kümmert sich um etwas anderes (Koexistenz). Bei einem anderen Teil kollaborieren Mensch und Maschine. Bei der Koexistenz können Mensch und Roboter ohne Schutzzaun zwar benachbart, aber nicht im gleichen Arbeitsraum an unterschiedlichen Aufgaben arbeiten. Da der kollaborierende Roboter sicher und sensibel funktioniert, lässt er sich vom Bediener ohne Umschweife auf den nächsten Arbeitsschritt vorbereiten. Bei diesem könnten Mensch und Maschine wieder Hand in Hand arbeiten, mithin also kollaborieren. Dieser Wechsel kommt in der Praxis tagtäglich vor.
Entwicklungen in der Mensch-Roboter-Kollaboration
Die jüngsten Entwicklungen betreffen die Erhöhung der Sensitivität von kollaborierenden Robotern und die Erhöhung der Zahl ihrer Achsen. Neueste Generationen funktionieren 7-achsig, können sich also vielfach mehrdimensional bewegen. Damit lassen sich Bereiche erschließen, die dieser Art der Automatisierung bisher verschlossen waren. Dabei bleiben die Roboter nach wie vor einfach zu programmieren, womit sie sich perfekt für den Einsatz in KMU eignen.
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