Pure Präzision: Wie Cobots die Endbearbeitung optimieren

Wie in einer perfekt einstudierten Choreographie tanzen sechs Roboterarme über Kotflügel, Rückspiegel und Motorhauben. Mit feinster Präzision und gleichmäßiger Kraftausübung entfernen sie mikroskopische Unebenheiten, saugen Staubpartikel direkt ab und polieren Metall, bis man sich darin spiegeln kann. Perfektion am Fließband sozusagen.

Dieses unermüdlich arbeitende Sextett steht in der Ford Lackiererei in Köln – genauer gesagt, handelt es sich um kollaborierende Roboter von unserem leistungsstarken Model UR10. Ihre Kraft üben sie hier aber ganz behutsam aus: Eine weiche, flexible Schicht, die zwischen Roboterarm und Schleifpapier liegt, ermöglicht es jedem Cobot, die Karosserien mit der Präzision und Geschicklichkeit einer menschlichen Hand zu bearbeiten. In nur nur 35 Sekunden polieren sie so ein ganzes Auto auf Hochglanz.

„Bis noch vor wenigen Jahren, hatte die manuelle Endbearbeitung klare Vorteile. Menschen waren einfach flexibler als die klassischen Industrieroboter“, erläutert Christoph Schneider. Als Geschäftsführender Gesellschafter bei der A² Anlagenoptimierung & Anwendungstechnik GmbH berät und begleitet er Betriebe wie die Ford Lackiererei bei der Integration kollaborierender Roboter und weiß um das Potenzial der Technologie. „Die alten Roboter waren einfach recht schwierig in der Nutzung, da konnte es gerne mal einen halben Tag dauern, bevor die eingestellt waren. Mitarbeiter kann man natürlich einfach darum bitten, etwas anders zu machen, das ging schneller“, ergänzt er und fügt noch hinzu: „Seit wir Cobots haben, gilt diese Regel allerdings nicht mehr, denn sie sind extrem schnell programmiert. Und einmal angeleitet, arbeitet ein Cobot einfach mit übermenschlicher Genauigkeit.“

Da scheint etwas dran zu sein, denn nach Köln integriert Ford die Cobots nun auch in seine Fertigungsstraßen in Spanien und Rumänien.

Cobots beim Entgraten: Für BWIndustrie sicherte Robotertechnologie das Fortbestehen des Betriebs

Dass sich die automatisierte Endbearbeitung nicht nur für Großkonzerne wie Ford auszahlt, bestätigt ein Blick in die ostfranzösische Mosel-Region. Hier sitzt das KMU BWIndustrie, das auf die industrielle Entfettung und Bearbeitung von mechanischen Teilen spezialisiert ist.

Vor acht Jahren geriet das Unternehmen ins Wanken: Wettbewerbsbedingungen verschärften sich, es drohte die Verlagerung der Produktion ins Ausland. Um das zu verhindern, beschloss BWIndustrie, auf Automatisierung zu setzen. Ein Wagnis, das sich auszahlte.

Insgesamt arbeitet der Betrieb heute mit vier Cobots, einer davon kommt ausschließlich in der Endbearbeitung zum Einsatz: der UR16e, der in gerade einmal zwei Wochen erfolgreich integriert wurde. Platziert ist der Roboterarm in einer halboffenen Zelle, an der mehrere Entgratungswerkzeuge (Fräser, Bandschleifer, Schleifscheiben) angebracht sind. Der UR16e nimmt das Werkstück mit einem pneumatischen Greifer auf und führt es den Entgratungswerkzeugen zu – er arbeitet also werkstückgeführt, was Taktzeiten begünstigt. Der Vorgang dauert weniger als eine Minute.

An der Fertigungsstraße nimmt der Cobot seinen menschlichen Kollegen damit Schwerstarbeit ab: Er hebt beim Entgraten die schweren Gussteilen mit einem Gewicht zwischen 4 und 14 Kilogramm – pro Tag kommt er damit auf fast eine Tonne Metallteile. Da überrascht es wenig, dass das Risiko von Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) bei BWIndustrie spürbar zurückgegangen ist.

„Diese Erfolge ermutigen uns, mit den Cobots weiterzumachen. Wir werden demnächst zwei neue Universal Robots installieren,“ erklärt Laurent Wagner, CEO von BWIndustrie. „Die Cobots von Universal Robots verschaffen uns einen technologischen Vorsprung bei unseren Kunden, deren Vertrauen uns nun viel größere Märkte eröffnet.“

Mit Hilfe von Cobots konnte BWIndustrie seine Wettbewerbsfähigkeit verbessern, den Umsatz um 70 Prozent steigern und noch dazu mehr Arbeitsplätze in der Region schaffen: um ganze 50 Prozent vergrößerte der Betrieb die Zahl der Mitarbeiter. Dass das Werk in Frankreich verblieb, erklärt sich von selbst.

Besonders im Hinblick auf eine schwindende Zahl qualifizierter Fachkräfte im handwerklichen Bereich sind Cobots für Unternehmen spannend. Junge Arbeitskräfte interessieren sich eher für Betriebe und Ausbildungsplätze in traditionellen Handwerksberufen, wenn zukunftsweisende Technologie Teil des Alltags ist. Kurz gesagt: Cobots machen die Endbearbeitung wieder attraktiv, insbesondere für die nächste Generation von Arbeitnehmern.

Genauso erlebte es auch die Belegschaft von AFK Garden in Großbritannien, einem familiengeführten Unternehmen, das Gartenmöbel aus Holz fertigt. Die Firma sah sich mit Arbeitskräftemangel konfrontiert und musste gleichzeitig mit steigender Kundennachfrage Schritt halten. Die logische Konsequenz: Das Unternehmen installierte zwei an der Decke montierte UR10e-Cobots an einem Schleifarbeitsplatz. Hier arbeiten die Cobots, anders als im Beispiel BWIndusrie, werkzeuggeführt. Bei dieser zweiten Methode der Endbearbeitung wird ein ein entsprechender Endeffektor direkt am Cobot angebracht, den der Roboterarm dann mit Präzision über eine Oberfläche führt. Bei AFK Garden gleiten die Roboterarme über verschiedenste Hölzer, die sie behutsam abschleifen.

Im britischen Familienbetrieb ist man mit ihrer Arbeit zufrieden. Mensch und Maschine ergänzen einander, der Cobot entlastet dabei seine Kollegen, das Team arbeitet effizienter – und ist zufriedener. Auch ökonomisch war die Investition ein sinnvolles Manöver: Bei AFK Garden zahlte sich der Roboter-Kauf in weniger als 12 Monaten aus.

„Die Installation der Roboter war eine großartige Idee. Unsere Produktivität verbesserte sich um 20 Prozent und unsere Mitarbeiter entlastet der Cobot spürbar. Statt selbst zu schleifen, bedienen sie nun die Roboterarme“, erzählt Martyn Mitchell, Betriebsleiter bei AFK Gardens. „Noch dazu ist jetzt die Qualität der Oberflächenbearbeitung konstant, unsere Produktqualität hat sich exponentiell erhöht.“

Ob Polieren, Schleifen oder Entgraten. Werkzeuggeführt oder werkstückgeführt. Bei der industriellen Endbearbeitung zu automatisieren, steigert die Produktivität und Qualität. Unternehmen werden zukunftsfähig und, mindestens genauso wichtig, bieten ihren Teams neue berufliche Perspektiven – und nicht zuletzt mehr Spaß bei der Arbeit.

„Mein Tipp für Unternehmen, die Cobots einführen wollen? Immer mit einer einfachen Anwendung im Hause anfangen, damit jeder der Kollegen üben und testen kann – eine Anwendung die jeder versteht, die Spaß bereitet und bei der man Erfolge sieht. Meiner Erfahrung nach, kann sich dann das ganze Team schnell für den Cobot begeistern“, rät Christoph Schneider und erklärt weiter: „Das einfache, selbstverständliche Arbeiten mit Cobots lässt sich am besten in der Anwendung kommunizieren und überzeugt in 80 Prozent der Fälle.“