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Nachgefragt: Welches Potenzial steckt in MRK? Einfach zu Losgröße 1

ABB AG
Welches Potential steckt in Mensch-Roboter-Kollaboration? So haben Hersteller geantwortet.

Welches Potential steckt in Mensch-Roboter-Kollaboration? So haben Hersteller geantwortet.

Bild: iStock, Mike_Kiev
05.12.2019

Lösungen der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) treten nicht in Konkurrenz zur Vollautomation, da hierfür die Taktzeiten zu gering sind. Steckt das große Potenzial von MRK stattdessen in der Massenfertigung von individualisierten Produkten?

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  • Thomas Reisinger, Head of Engineering & Technology, ABB Robots & Applications Deutschland: Der Trend geht eindeutig in diese Richtung. Fakt ist: Die Zukunft der Fertigung ist flexibel und wird geprägt durch Kollaboration und Digitalisierung. Kollaborative Roboter werden immer mehr zum Thema in den Fabriken. Denn Industrieunternehmen fertigen zunehmend geringere Volumen, sie fahren einen hohen Produktmix in immer kürzeren Zyklen. MRK bietet sowohl großen Unternehmen als auch Mittelständlern die nötige Flexibilität, um individualisierte Produkte zu den Stückkosten einer Massenproduktion realisieren zu können. Mit sicherheitszertifizierter Überwachungs- und Steuerungssoftware, wie unser SafeMove2, kann jeder Industrieroboter in eine kollaborative Anwendung integriert werden. In den hochautomatisierten und komplexen Umgebungen wird es zudem immer entscheidender, dass die Mitarbeiter Roboter einfach und schnell programmieren, installieren und bedienen können.

    Thomas Reisinger, Head of Engineering & Technology, ABB Robots & Applications Deutschland:

    Der Trend geht eindeutig in diese Richtung. Fakt ist: Die Zukunft der Fertigung ist flexibel und wird geprägt durch Kollaboration und Digitalisierung. Kollaborative Roboter werden immer mehr zum Thema in den Fabriken. Denn Industrieunternehmen fertigen zunehmend geringere Volumen, sie fahren einen hohen Produktmix in immer kürzeren Zyklen. MRK bietet sowohl großen Unternehmen als auch Mittelständlern die nötige Flexibilität, um individualisierte Produkte zu den Stückkosten einer Massenproduktion realisieren zu können. Mit sicherheitszertifizierter Überwachungs- und Steuerungssoftware, wie unser SafeMove2, kann jeder Industrieroboter in eine kollaborative Anwendung integriert werden. In den hochautomatisierten und komplexen Umgebungen wird es zudem immer entscheidender, dass die Mitarbeiter Roboter einfach und schnell programmieren, installieren und bedienen können.

    Bild: ABB

  • Carsten Busch, Produktmanager Cobots, Denso Robotics: Ja, das ist die Zukunft, denn Cobots sind die Antwort auf zwei bestimmende Trends in der Automation. Einerseits hilft die kollaborative Robotik zunehmend dabei, manuelle Applikationen effizient zu automatisieren und dabei Menschen einzubinden. Darüber hinaus verlangt zum Beispiel die Automobilbranche kundenspezifische Individuallösungen (Losgröße 1) statt einheitlicher Massenproduktion. Andererseits lassen sich in vielen Industrien Fertigungsaufgaben noch nicht sinnvoll automatisieren. Auch hier kommen zunehmend Cobots zum Einsatz (vor allem in weniger strukturierten Umgebungen), da sie einfach und flexibel zu integrieren sind und schnelle Anwendungswechsel ermöglichen. Wesentliche Anforderung an Cobots bestehen in der Erfüllung sämtlicher Sicherheitsanforderungen gemäß ISO-Normen, einer einfachen Applikationserstellung und Benutzerführung („easy to use“), Flexibilität bei Wechsel der Applikation sowie der Arbeitsplätze („Portabilität“), einer offenen Plattform und IoT-Konnektivität – das alles bietet der neue kollaborative Roboter Cobotta von Denso Robotics.

    Carsten Busch, Produktmanager Cobots, Denso Robotics:

    Ja, das ist die Zukunft, denn Cobots sind die Antwort auf zwei bestimmende Trends in der Automation. Einerseits hilft die kollaborative Robotik zunehmend dabei, manuelle Applikationen effizient zu automatisieren und dabei Menschen einzubinden. Darüber hinaus verlangt zum Beispiel die Automobilbranche kundenspezifische Individuallösungen (Losgröße 1) statt einheitlicher Massenproduktion. Andererseits lassen sich in vielen Industrien Fertigungsaufgaben noch nicht sinnvoll automatisieren. Auch hier kommen zunehmend Cobots zum Einsatz (vor allem in weniger strukturierten Umgebungen), da sie einfach und flexibel zu integrieren sind und schnelle Anwendungswechsel ermöglichen. Wesentliche Anforderung an Cobots bestehen in der Erfüllung sämtlicher Sicherheitsanforderungen gemäß ISO-Normen, einer einfachen Applikationserstellung und Benutzerführung („easy to use“), Flexibilität bei Wechsel der Applikation sowie der Arbeitsplätze („Portabilität“), einer offenen Plattform und IoT-Konnektivität – das alles bietet der neue kollaborative Roboter Cobotta von Denso Robotics.

    Bild: Denso Robotics

  • Dr. Roman Weitschat, Head of Factory of the Future, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR): MRK ist definiert als direkte Kollaboration zwischen Mensch und Roboter, wird aber häufig auch als einfache Koexistenz gesehen. In beiden Fällen ist die MRK weniger als Konkurrenz zur herkömmlichen Vollautomation, sondern mehr als weiterführende Ergänzung zu betrachten: Denn MRK-Lösungen im Sinne von kollaborierenden oder einfach nur schutzzaunlosen Robotersystemen tragen einen wesentlichen Teil zu hochflexiblen zukünftigen Fabriken bei, sodass auch individuell parametrierbare Produkte wirtschaftlich und effizient hergestellt werden können. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis es Sensoren und physikalische Schutzmechanismen wie den Robotic Airbag auf dem Markt geben wird, die die Taktzeiten in der kollaborativen Fertigung und Montage um ein Vielfaches steigern werden.

    Dr. Roman Weitschat, Head of Factory of the Future, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR):

    MRK ist definiert als direkte Kollaboration zwischen Mensch und Roboter, wird aber häufig auch als einfache Koexistenz gesehen. In beiden Fällen ist die MRK weniger als Konkurrenz zur herkömmlichen Vollautomation, sondern mehr als weiterführende Ergänzung zu betrachten: Denn MRK-Lösungen im Sinne von kollaborierenden oder einfach nur schutzzaunlosen Robotersystemen tragen einen wesentlichen Teil zu hochflexiblen zukünftigen Fabriken bei, sodass auch individuell parametrierbare Produkte wirtschaftlich und effizient hergestellt werden können. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis es Sensoren und physikalische Schutzmechanismen wie den Robotic Airbag auf dem Markt geben wird, die die Taktzeiten in der kollaborativen Fertigung und Montage um ein Vielfaches steigern werden.

    Bild: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

  • Ralf Winkelmann, Geschäftsführer Vertrieb, Fanuc Deutschland: Im Grunde sind MRK-Lösungen überall da einzusetzen, wo die hohe Individualisierung eine Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter erfordert. Hochindividualisierte Produkte können häufig aber auch mit gängigen Fanuc-Industrierobotern umgesetzt werden.

    Ralf Winkelmann, Geschäftsführer Vertrieb, Fanuc Deutschland:

    Im Grunde sind MRK-Lösungen überall da einzusetzen, wo die hohe Individualisierung eine Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter erfordert. Hochindividualisierte Produkte können häufig aber auch mit gängigen Fanuc-Industrierobotern umgesetzt werden.

    Bild: Fanuc Europe

  • Dr. Werner Kraus, Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA: Meiner Ansicht nach steckt das Potenzial von MRK darin, dass sie neue Möglichkeiten für teilautomatisierte Arbeitsplätze eröffnet. Die Kombination aus manueller Tätigkeit und robotischer Unterstützung am gleichen Ort reduziert Abstände am Arbeitsplatz, sodass weniger Logistik- und Transferaufwände für Werkstücke bestehen. Die Ergonomie für den Werker verbessert sich. Es braucht weniger Peripherie, weil Zäune entfallen und die Integration schlanker ist. Nicht zuletzt erhöht sich die Wandlungsfähigkeit eines Arbeitsplatzes, weil er ortsflexibel und schnell umrüstbar ist. Auch dass viele MRK-geeignete Robotersysteme einfacher programmierbar sind als bisher, macht MRK für neue Anwendungen und Anwender hochinteressant. All die genannten Eigenschaften arbeiten gleichzeitig einer Massenfertigung von individualisierten Produkten zu.

    Dr. Werner Kraus, Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA:

    Meiner Ansicht nach steckt das Potenzial von MRK darin, dass sie neue Möglichkeiten für teilautomatisierte Arbeitsplätze eröffnet. Die Kombination aus manueller Tätigkeit und robotischer Unterstützung am gleichen Ort reduziert Abstände am Arbeitsplatz, sodass weniger Logistik- und Transferaufwände für Werkstücke bestehen. Die Ergonomie für den Werker verbessert sich. Es braucht weniger Peripherie, weil Zäune entfallen und die Integration schlanker ist. Nicht zuletzt erhöht sich die Wandlungsfähigkeit eines Arbeitsplatzes, weil er ortsflexibel und schnell umrüstbar ist. Auch dass viele MRK-geeignete Robotersysteme einfacher programmierbar sind als bisher, macht MRK für neue Anwendungen und Anwender hochinteressant. All die genannten Eigenschaften arbeiten gleichzeitig einer Massenfertigung von individualisierten Produkten zu.

    Bild: Fraunhofer IPA

  • Fabian Bremauer, Head of Operations, GermanRobotics: Wir von der GermanRobotics stimmen der These, dass das große Potential von MRK in der Massenfertigung von individualisierten Produkten steckt, teilweise zu. Teilweise deshalb, weil ein weiteres großes Potential der MRK darin besteht, wenig wertschöpfende Prozesse im ersten Schritt im Lande zu halten und im zweiten Schritt gegebenenfalls wieder zurück nach Deutschland zu holen. Wir sehen hier die große Chance für unsere Gesellschaft, Wachstum und Wertschöpfung zu verbessern, während gleichzeitig die Stückherstellungskosten sinken – und das obwohl wir einem großen Fachkräftemangel entgegensehen. Flexibel, einfach zu programmieren und preiswert – das ist der Panda von Franka Emika. Nutzen wir unsere Chancen – mit Technik made in Germany für einen starken Industrie-Standort.

    Fabian Bremauer, Head of Operations, GermanRobotics:

    Wir von der GermanRobotics stimmen der These, dass das große Potential von MRK in der Massenfertigung von individualisierten Produkten steckt, teilweise zu. Teilweise deshalb, weil ein weiteres großes Potential der MRK darin besteht, wenig wertschöpfende Prozesse im ersten Schritt im Lande zu halten und im zweiten Schritt gegebenenfalls wieder zurück nach Deutschland zu holen. Wir sehen hier die große Chance für unsere Gesellschaft, Wachstum und Wertschöpfung zu verbessern, während gleichzeitig die Stückherstellungskosten sinken – und das obwohl wir einem großen Fachkräftemangel entgegensehen. Flexibel, einfach zu programmieren und preiswert – das ist der Panda von Franka Emika. Nutzen wir unsere Chancen – mit Technik made in Germany für einen starken Industrie-Standort.

    Bild: German Robotics

  • Dr. Albrecht Hoene, Director Human Robot Collaboration, Kuka: Das ist definitiv ein Bereich mit viel MRK-Potenzial. Bei der Fertigung von individualisierten Produkten lautet das Zauberwort „Flexibilität“, schließlich muss man seine Produktion ständig anpassen. Bei einer vollautomatisierten Produktionsumgebung mit Schutzzäunen, Förderbändern etc. wäre dieser Umrüstaufwand enorm, weshalb bei individualisierten Produkten noch viel manuell gearbeitet wird. Die MRK-Technologie schlägt hier die Brücke. Sensitive Roboter können Automatisierung in jene Bereiche der Produktion bringen, in denen sich Menschen aufhalten, ihnen monotone Arbeiten abnehmen – und das bei einem Höchstmaß an Flexibilität, weil sie sich nahtlos in diese Produktionsumgebungen integrieren lassen und sich dem Flexibilitätsgrad des Menschen genau anpassen.

    Dr. Albrecht Hoene, Director Human Robot Collaboration, Kuka:

    Das ist definitiv ein Bereich mit viel MRK-Potenzial. Bei der Fertigung von individualisierten Produkten lautet das Zauberwort „Flexibilität“, schließlich muss man seine Produktion ständig anpassen. Bei einer vollautomatisierten Produktionsumgebung mit Schutzzäunen, Förderbändern etc. wäre dieser Umrüstaufwand enorm, weshalb bei individualisierten Produkten noch viel manuell gearbeitet wird. Die MRK-Technologie schlägt hier die Brücke. Sensitive Roboter können Automatisierung in jene Bereiche der Produktion bringen, in denen sich Menschen aufhalten, ihnen monotone Arbeiten abnehmen – und das bei einem Höchstmaß an Flexibilität, weil sie sich nahtlos in diese Produktionsumgebungen integrieren lassen und sich dem Flexibilitätsgrad des Menschen genau anpassen.

    Bild: Kuka

  • Peter Pühringer, Division Manager, Stäubli Robotics: Stäubli hielt den Bedarf an reinen Assistenzsystemen aufgrund der begrenzten Einsatzmöglichkeiten sowie der eingeschränkten Performance der Roboter hinsichtlich Präzision, Dynamik und Traglast schon immer für überschaubar. Genau deshalb setzen wir bei unseren kollaborativen Robotersystemen der TX2touch-Baureihe nicht auf spezielle Leichtbauroboter, sondern haben unsere Standardroboter für die direkte Zusammenarbeit mit Menschen qualifiziert. Diese Roboter können den Menschen in bestimmten Bereichen assistieren, aber im nächsten Moment Arbeitsschritte mit der vollen Leistungsfähigkeit unserer konventionellen Maschinen ausführen. Die Möglichkeit, Roboter für beide Einsatzbereiche – MRK- und Standardapplikationen – einzusetzen, führt zu neuen Freiheiten in flexiblen Produktionskonzepten.

    Peter Pühringer, Division Manager, Stäubli Robotics:

    Stäubli hielt den Bedarf an reinen Assistenzsystemen aufgrund der begrenzten Einsatzmöglichkeiten sowie der eingeschränkten Performance der Roboter hinsichtlich Präzision, Dynamik und Traglast schon immer für überschaubar. Genau deshalb setzen wir bei unseren kollaborativen Robotersystemen der TX2touch-Baureihe nicht auf spezielle Leichtbauroboter, sondern haben unsere Standardroboter für die direkte Zusammenarbeit mit Menschen qualifiziert. Diese Roboter können den Menschen in bestimmten Bereichen assistieren, aber im nächsten Moment Arbeitsschritte mit der vollen Leistungsfähigkeit unserer konventionellen Maschinen ausführen. Die Möglichkeit, Roboter für beide Einsatzbereiche – MRK- und Standardapplikationen – einzusetzen, führt zu neuen Freiheiten in flexiblen Produktionskonzepten.

    Bild: Stäubli Robotics

  • Helmut Schmid, Geschäftsführer & General Manager Western Europe, Universal Robots (Germany): Das wahre Potenzial der MRK steckt in ihrer Flexibilität: Dank der schnellen Inbetriebnahme und einfachen Programmierung können Cobots problemlos in bestehende Arbeitsabläufe integriert und an unvorhersehbare Produktionsspitzen sowie stark schwankende Auslastungen angepasst werden. Mobil einsetzbar und schnell mit diversen Peripherieprodukten bestückbar, kann ein Cobot Variantenvielfalt in der Produktion sichern, insbesondere für individualisierte Produkte mit kurzen Lebenszyklen. Auch kurze Taktzeiten können mit Cobots durchaus realisiert werden. Dazu bestehen, je nach Anwendungsgebiet und individuellem Bedarf, unterschiedliche Möglichkeiten: So können sie etwa in der Maschinenbestückung mit Hilfe eines Doppelgreifers mehrere Werkstücke gleichzeitig handhaben. Zudem können die Anwender durch Definition eines kollaborativen sowie eines „normalen“ Raums den Cobot so einrichten, dass er seine Bewegungsgeschwindigkeit nur dort drosselt, wo es zum Kontakt mit Menschen kommt.

    Helmut Schmid, Geschäftsführer & General Manager Western Europe, Universal Robots (Germany):

    Das wahre Potenzial der MRK steckt in ihrer Flexibilität: Dank der schnellen Inbetriebnahme und einfachen Programmierung können Cobots problemlos in bestehende Arbeitsabläufe integriert und an unvorhersehbare Produktionsspitzen sowie stark schwankende Auslastungen angepasst werden. Mobil einsetzbar und schnell mit diversen Peripherieprodukten bestückbar, kann ein Cobot Variantenvielfalt in der Produktion sichern, insbesondere für individualisierte Produkte mit kurzen Lebenszyklen. Auch kurze Taktzeiten können mit Cobots durchaus realisiert werden. Dazu bestehen, je nach Anwendungsgebiet und individuellem Bedarf, unterschiedliche Möglichkeiten: So können sie etwa in der Maschinenbestückung mit Hilfe eines Doppelgreifers mehrere Werkstücke gleichzeitig handhaben. Zudem können die Anwender durch Definition eines kollaborativen sowie eines „normalen“ Raums den Cobot so einrichten, dass er seine Bewegungsgeschwindigkeit nur dort drosselt, wo es zum Kontakt mit Menschen kommt.

    Bild: Universal Robots

  • Christopher Schneider, Produktmanager Kollaborative Roboter, Yaskawa Europe: Im Zuge der steigenden Produktindividualisierung verschieben sich Produktionsstrategien immer mehr hin zur Mass Customization im Sinne der Losgröße 1. Die dafür benötigte Flexibilität stellt neue Anforderungen hinsichtlich Zugänglichkeit sowie Bedienbarkeit an die Robotik. MRK-Systeme liefern dafür entsprechende Lösungen mit schutzzaunloser Sicherheitstechnik und vereinfachen Teaching-Verfahren, etwa in Form von Smart Frame oder Direct Teaching. In Bezug auf Taktzeiten ermöglichen hybride Roboter in Kombination mit externer Sicherheitstechnik das Umschalten zwischen industrieller und kollaborierender Geschwindigkeit, abhängig vom Abstand zwischen Mensch und Manipulator. MRK bildet daher eine Ergänzung zur klassischen Industrierobotik.

    Christopher Schneider, Produktmanager Kollaborative Roboter, Yaskawa Europe:

    Im Zuge der steigenden Produktindividualisierung verschieben sich Produktionsstrategien immer mehr hin zur Mass Customization im Sinne der Losgröße 1. Die dafür benötigte Flexibilität stellt neue Anforderungen hinsichtlich Zugänglichkeit sowie Bedienbarkeit an die Robotik. MRK-Systeme liefern dafür entsprechende Lösungen mit schutzzaunloser Sicherheitstechnik und vereinfachen Teaching-Verfahren, etwa in Form von Smart Frame oder Direct Teaching. In Bezug auf Taktzeiten ermöglichen hybride Roboter in Kombination mit externer Sicherheitstechnik das Umschalten zwischen industrieller und kollaborierender Geschwindigkeit, abhängig vom Abstand zwischen Mensch und Manipulator. MRK bildet daher eine Ergänzung zur klassischen Industrierobotik.

    Bild: Yaskawa Europe

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