Verpacken und Palettieren mit Robotern

Roboter unterstützen das produzierende Gewerbe nicht nur bei der Herstellung von Gütern. Sie leisten darüber hinaus wertvolle Dienste am Ende der Fertigungslinie: bei der Palettierung oder Verpackung von Produkten. Verpackungen sind die Visitenkarte eines Herstellers: Schließlich kommt der Empfänger einer Ware noch vor dem ersten Kontakt mit dem Produkt an sich mit dessen Verpackung in Berührung. Es lohnt sich also für Unternehmen, in die Optimierung dieses Fertigungsschritts durch Automatisierung zu investieren. Flexible, anwenderfreundliche Cobots eignen sich dafür besonders.

Die Palettierung und Verpackung stellt als letzter Produktionsschritt Unternehmen vor eine Vielzahl von Herausforderungen:

• Für die Palettierung von Waren steht immer weniger Zeit zur Verfügung, da der Markt immer kürzere Lieferzeiten erzwingt.
• Produkte müssen sorgfältig und im Einklang mit geltenden Normen verpackt werden, damit sie den Transport möglichst unbeschadet überstehen.
• Mitarbeiter, die manuell verpacken und palettieren, müssen wiederkehrende, monotone Tätigkeiten mit stets derselben Genauigkeit ausführen und schwere Lasten bewegen. Das kann auf Dauer nicht nur langweilig, sondern sogar gesundheitsschädlich sein.
• Manuelle Palettierung treibt die Kosten für Produktverpackungen in die Höhe und bindet wertvolle Arbeitskraft, die an anderer Stelle im Unternehmen gewinnbringender eingesetzt werden könnte.

Immer mehr Unternehmen versuchen daher, Verpackungs- und Palettierungsprozesse zu optimieren, indem sie die erforderlichen Abläufe automatisieren und bestimmte Tätigkeiten an Maschinen delegieren. Die Automatisierung bietet vielfältige Potenziale zur Steigerung der Effizienz:

Kollaborierende Roboter (Cobots), die ihre Arbeit Seite an Seite mit dem Menschen verrichten und dabei nicht durch spezielle Schutzeinrichtungen von ihm abgeschirmt werden müssen, eignen sich in besonderer Weise, um Verpackung und Palettierung von Produktionsgütern ressourcensparend zu gestalten. Sie bieten dem Anwender eine Reihe von Vorzügen.

Aufgrund dieser Eigenschaften werden unsere schlanken Roboterarme mit den hellblauen Gelenken bereits in einer Vielzahl von Betrieben zur Palettierung von Waren verwendet.

Atria Scandinavia, Nordeuropas größter Hersteller von Convenience-Produkten für Vegetarier und Gourmets, setzt in seinem Werk im westschwedischen Skene drei unserer Roboterarme zur Verpackung von Lebensmitteln ein. Dort etikettieren sie die Produkte, verpacken sie in Kartons und stapeln sie schließlich auf Paletten. Pro Stunde sind damit im Schnitt rund 230 Artikel bereit für den Versand.

Die Abkehr von traditionellen, abgeschirmten Verpackungsrobotern hat sich für Atria Scandinavia in mehrfacher Hinsicht ausgezahlt:

Um unsere Roboterarme für die Verpackung und Palettierung von Waren einsetzen zu können, müssen sie zusätzlich mit Peripherie-Produkten ausgerüstet werden. In unserem Universal Robots+ Showroom finden Unternehmen eine Kollektion an UR+ Komponenten, die mit dem Cobot kompatibel sind. Von Greifern über Software bis zu weiterem Zubehör – für alle Verpackungseinheiten und Materialien steht eine passende Lösung bereit, egal ob es sich um hauchdünnes Papier, zerbrechliches Glas oder festen Karton handelt.

Bei der mittelständischen Gustav Hensel GmbH und Co. KG in Lennestadt, einem der Weltmarktführer in der Elektroinstallations- und Verteilungstechnik, nimmt der UR10 den Mitarbeitern das anstrengende und eintönige Stapeln von Kartons ab.

Der UR10, von seinen menschlichen Kollegen liebevoll „James“ genannt, palettiert bei Hensel mit einem individuell von der Firma Dahl Automation angefertigten Sauggreifer rund 1.200 Verpackungseinheiten innerhalb einer Acht-Stunden-Schicht. Auch hier besticht der kollaborierende Verpackungsroboter durch seine einfache Handhabung: Während „James“ zuverlässig und sicher palettiert, bleibt den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern im Werk nun mehr Zeit für die Optimierung der Montageanlagen. Nach einer kurzen Online-Schulung im virtuellen Klassenzimmer der Universal Robots Academy können die Fertigungsmitarbeiter von Hensel den UR10 selbstständig programmieren.

Ein integrierter Palettierassistent ermöglicht es auch dem ungeübten Bediener, einen Palettierungsprozess in einer oder mehreren Ebenen zu programmieren, sodass der Cobot zügig in bestehende Fertigungslinien integriert werden kann. Dazu sind nur wenige Arbeitsschritte erforderlich:

• Zunächst wird ein vordefiniertes Muster ausgewählt, in dem der Verpackungsroboter die gewünschten Waren stapeln soll.
• Danach werden dem Cobot die Abmessungen der Palette beigebracht, indem ihre vier Eckpunkte per Hand angefahren werden.
• Nachdem die Anzahl der Positionen auf der Palette eingetippt worden ist, zeigt man dem Roboter eine Musterbewegung für das Anfahren dieser Punkte.
• Die restliche Programmierung führt der Palettierassistent selbstständig durch. Mit der neuesten Generation unserer Roboter, der 2018 erstmals vorgestellten e-Series, wird das Programmieren von Verpackungsrobotern sogar noch einfacher. UR3e, UR5e und UR10e bieten zusätzliche Sicherheitsfunktionen, arbeiten mit noch größerer Präzision und verfügen über eine noch größere Anzahl an Installationsassistenten, die eine einfache und intuitive Bedienung ermöglichen.

Das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) hat 2016 im Rahmen einer Studie festgestellt, dass viele kleine und mittlere Unternehmen noch Berührungsängste haben, was die Anschaffung von Robotern für die Produktion betrifft – und das obwohl die vorhandenen Automationslösungen technisch ausgereift sind und ihr Einsatz den Betrieben viele Vorteile bietet. Um innerhalb der Belegschaft Akzeptanz für den Einsatz neuer Technologien zu schaffen, ist es der Studie zufolge unerlässlich, die Mitarbeiter von Anfang an in den Planungsprozess einzubeziehen, sie umfassend zu informieren und im täglichen Umgang mit den kollaborierenden Robotern zu unterweisen. Wir begleiten daher gemeinsam mit unseren Vertriebspartnern Unternehmen, die sich für den Erwerb kollaborierender Roboterarme aus unserem Sortiment entscheiden, in allen Phasen der Planung und Implementierung und schulen die Mitarbeiter mithilfe der E-Learning-Kurse unserer Universal Robots Academy.