5 Tipps, um schnell von Cobots zu profitieren

Jede Minute, die die Fertigung stillsteht, kostet Geld. Wollen Mittelständler also mit Cobots automatisieren, fragen sie sich zurecht, wann sie von diesen profitieren. Wie lange dauert es, bis der kollaborierende Roboter (Cobot) reibungslos läuft? Wie kann ich die Integration beschleunigen? Und was passiert, wenn ich den Cobot einmal umrüsten muss? Unsere Systemintegratoren geben Antworten auf die fünf häufigsten Fragen rund um Integration und Einsatz von Cobots.

1. Wie lange dauert die Integration eines Cobots?

Wenn kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) Cobots integrieren wollen, sollten sie schrittweise vorgehen. Um schnell Erfolge zu erzielen, kann es sinnvoll sein, zunächst nicht zu umfangreiche Anwendungen innerhalb der Produktion auszuwählen. „Einfache Applikationen mit kollaborierenden Robotern wie Pick & Place-Aufgaben und die Maschinenbeladung lassen sich schon in wenigen Wochen realisieren“, sagt Tobias Butscheid, Technischer Vertrieb & Projektierung bei dem Integrator ID Ingenieure & Dienstleistungen. „Dies wird auch durch das umfangreiche UR+ Ökosystem mit passenden Peripheriegeräten und Anwendung-Kits möglich.“ Hinter dem Kürzel UR+ verbergen sich mehr als 320 Produkte, vom Greifer über die Klebedüse bis hin zu ganzen Schraub- und Schweißsets. Alle diese Komponenten sind auf ihre Kompatibilität mit dem Cobot hin getestet und lassen sich häufig einfach direkt über seine Programmieroberfläche ansteuern.

Neben der Anschaffung der Cobot-Peripherie ist die Dauer der tatsächlichen Integration ebenfalls abhängig davon, welche individuellen Anforderungen es in der Produktion gibt: Müssen die Verantwortlichen zum Beispiel noch Schnittstellen zwischen Cobot und Maschine definieren und wollen sie weitere Automatisierungsschritte ergänzen? „Rechnet man die Lieferzeiten und die notwendigen Vorarbeiten nicht ein, kann beispielsweise die rein mechanische Integration eines UR-Cobots an einer Werkzeugmaschine idealerweise an einem Arbeitstag erfolgen“, berichtet André Berger, Diplom-Techniker unseres Integrators TEDI Technische Dienste GmbH, aus seiner Erfahrung.

2. Wie kann ich die Integration eines Cobots beschleunigen?

Betriebe, die einen Cobot möglichst zügig integrieren wollen, sollten bereits vor seiner Anschaffung genau überlegen, wie der zu automatisierende Arbeitsprozess abläuft. Überlegungen hierfür wären: Wie greift aktuell der Mitarbeiter das Teil noch und wie bewegt er es zur Maschine? Wo liegt das Material bereit? Und wer sorgt hier für Nachschub? „Sie sollten klar definieren, welche Aufgabe der kollaborierende Roboter übernimmt und exakt wissen, wie diese auszuführen ist“, rät der CEO von Fischer Robotics & Engineering, Clemens Fischer. Tobias Butscheid hat noch einen extra Tipp für den Start: „Um schnell zu einer Lösung zu gelangen, kann es sinnvoll sein, standardisierte Aufgaben zu betrachten, bei denen sich die Variantenvielfalt in Grenzen hält.“

Wer dennoch ein umfangreicheres Cobot-Projekt mit vielen unterschiedlichen Funktionen vornehmen will, der muss die Prozesse detailliert analysieren und am besten simulieren, um den Roboter später reibungslos integrieren zu können. Grundsätzlich ist es dabei laut Butscheid hilfreich, Integratoren früh in die Überlegungen einzubinden. Diese könnten Produktionsverantwortliche dahingehend beraten, dass sie die Prozesse vereinfachen, um sie für eine Automation zugänglich zu machen.

3. Wie steigere ich die Produktivität einer Cobot-Anlage?

Ist ein Cobot einmal für eine Applikation eingerichtet, kann dieser ohne Pause zum Beispiel auch in der Nachtschicht durcharbeiten. KMUs profitieren damit von einem großen Produktivitätseffekt nach dem Motto „set and forget“ sowie von einer Qualitätsverbesserung. Diese Vorteile einer Automatisierung waren vor Erfindung des Cobots bisher nur großen Unternehmen mit Industrierobotern vorbehalten.

Der bisher eingesetzte Mitarbeiter kann sich bei Einsatz eines Roboters künftig anderen, weniger stupiden Aufgaben widmen: Er gewinnt Zeit für Tätigkeiten, bei denen er auf das Wissen aus seiner Fachausbildung zurückgreifen kann. War er an der Integration des Cobots beteiligt, steht er dem Unternehmen künftig auch als Automationsfachkraft zur Verfügung. So kann der Mitarbeiter beispielsweise eine neue Cobot-Applikation begleiten und diese schrittweise verbessern, indem er die Taktzahl erhöht und die Rahmenbedingungen optimiert.

Möglich wird dies durch die einfache Bedienweise und intuitive Programmoberfläche eines Cobots. Firmen qualifizieren bestehende Mitarbeiter für die Handhabung und Einrichtung des Roboters und benötigen keine externen Experten. Das erhöht ihre Produktivität weiter. Des Weiteren schlagen sie durch den optimierten Einsatz von menschlichen und maschinellen Ressourcen so dem Fachkräftemangel ein Schnippchen.

4. Wie verkürze ich die Umrüstzeit eines Cobots?

Wollen Betriebe Cobots zügig umrüsten, bietet es sich an, primär einfache Prozesse zu automatisieren und simple Werkstückgeometrien zu handhaben. Für ähnliche Aufgaben, die sich beim Pick & Place zum Beispiel in der Grifftechnik unterscheiden, können Firmen auf Schnellwechselsysteme oder Doppelgreifer zurückgreifen. Auch hier bietet das UR+ Ökosystem eine Auswahl an Lösungen. Es ist jedoch auch möglich, selbst Schnell-Wechsler zu entwickeln. Diesen Weg ging etwa der Kunststoffhersteller VEMA, der mit seiner maßgeschneiderten Greiferwechseleinheit nur 30 Minuten für das Umrüsten seiner Cobots benötigt.

Insgesamt sollten Produktionsverantwortliche vor dem Einrichten einer Cobot-Anlage immer die Bandbreite an Einsatzorten und Bauteilen definieren, für die der Roboter benötigt wird. Je nach Gewicht der Werkteile und Umfang des Arbeitsbereichs wählen sie dann das passende Modell aus.

Stehen Einsatzfelder und Aufgaben des Cobots fest, ist es realistisch, dass Anwender den Cobot mechanisch innerhalb von rund 20 Minuten umrüsten können, sagt Clemens Fischer. Softwareseitig dauere der Umrüstvorgang zwischen einer Stunde und zwei Tagen. Noch schneller kann es gehen, wenn der Cobot vorab zum Beispiel nur für eine andere Paketgröße umprogrammiert werden muss: Der Hersteller Gustav Hensel benötigt für diese Aufgabe lediglich drei Minuten.

5. Wie verlängere ich die Wartungsintervalle eines Cobots?

Ist ein Cobot einmal eingerichtet, soll er möglichst lange ununterbrochen arbeiten. Um dies zu erreichen, gibt es auch bei kollaborierenden Robotern Wartungsintervalle. Sie sind von der Art der Anwendung abhängig. So müssen Cobots, die einer hohen Kontamination mit abrasiven Stäuben ausgesetzt sind, etwa häufiger gewartet werden als Anwendungen im Reinraum. André Berger empfiehlt generell alle zwölf Monate einen Check. Verlängern lassen sich diese Intervalle, indem Anwender den Cobot zum Beispiel mit einer Schutzhaube ausrüsten. Es ist ebenfalls sinnvoll, den Roboter bereits von Beginn an so zu programmieren, dass seine Bewegungen gelenkschonend erfolgen. Wie das gelingt, lernen KMUs zum Beispiel in einer zertifizierten Schulung.

Eine Amortisation, die sich sehen lassen kann

Eines sollte deutlich geworden sein: Wenn eine Anwendung mit Cobots im Voraus gut durchdacht und geplant ist, sparen Unternehmen jede Menge Zeit. Und es versteht sich von selbst, dass sie die Anlage dennoch ab und an überprüfen und optimieren sollten, um die Produktivität weiter zu steigern.

Wie schnell rechnen sich Cobots also? Meist schon innerhalb von 365 Tagen. Doch es kann auch schneller gehen, wie das US-amerikanische Unternehmen Task Force Tips zeigt. Hier haben die Produktionsverantwortlichen es sogar geschafft, dass sich die kollaborierenden Roboter bereits nach 34 Tagen amortisierten. Ein Paradebeispiel, das der ein oder andere gerne anzustreben vermag.