COBOT ÜBERNIMMT MANUELLE HANDHABUNG VON TÄGLICH 2.400 SCHRAUBEN

Auf einen Blick

In der Cockpitfertigung des BMW Group Werks in Landshut automatisiert ein Cobot von Universal Robots die Montagevorbereitung und ermöglicht es so, die Bauteile trotz höchster Qualitätsansprüche kosteneffizient zu produzieren. Ein UR5e bestückt dazu täglich rund 300 Schraubklötze mit verschiedenen Schraubvariationen. Nach erfolgreicher Risikobeurteilung arbeitet der kollaborierende Roboter ohne Schutzumhausung sicher neben den Mitarbeitenden und setzt deren Kapazitäten für höherwertige Tätigkeiten frei. Die Automatisierung solcher nicht wertschöpfender Prozesse erhöht die Wettbewerbsfähigkeit der hauseigenen Cockpitfertigung im internationalen Vergleich.

Die Herausforderung

Das BMW Group Werk in Landshut ist das größte Komponentenwerk der BMW Group und beliefert weltweit alle Fahrzeug- und Motorenwerke des deutschen Herstellers. Die hier produzierten Motor-, Fahrwerks- und Karosseriestrukturkomponenten finden sich in nahezu allen BMW, MINI, Rolls-Royce sowie BMW-Motorrädern wieder. Die hauseigene Komponentenfertigung optimiert laufend ihre Prozesse und speziell bei Neuanläufen ist eine maximale Prozess- und Kosteneffizienz von hoher Bedeutung. Konkret bedeutet das: nicht wertschöpfende Abläufe automatisieren, um Mitarbeiterkapazitäten für höherwertige Aufgaben freizusetzen. Dazu gehört auch das Bestücken von Schraubklötzen in der Montagevorbereitung. Dabei befüllt ein Mitarbeitender seine leeren Schraubklötze manuell mit der passenden Kombination aus bis zu acht verschiedenen Einzelschrauben. Diese Tätigkeit ist nicht nur sehr mühsam, sondern hält den Arbeitenden vom eigentlichen Montageprozess ab und eignet sich daher ideal für die Automatisierung.

Die Lösung

Die Anforderungen der BMW Group an die Automatisierungslösung waren klar definiert: Der Roboter sollte die hohen Ansprüche an die Arbeitssicherheit erfüllen und eine enge Zusammenarbeit mit dem Menschen ermöglichen – und zwar ohne Schutzumhausung. Gleichzeitig war wichtig, dass die Robotik-Lösung kosteneffizient und einfach zu programmieren ist. Das Team hatte bereits in der Vergangenheit positive Erfahrungen mit kollaborierenden Roboter-Technologien gemacht – Cobots waren jedoch bis dato in diesem Werk noch nicht im Einsatz. Infolgedessen entschieden sich die Projektverantwortlichen der Vorentwicklung Interieur dazu, den Einsatz eines kollaborierenden Leichtbauroboters in einer Pilotzelle zu evaluieren. Gemeinsam mit dem von Universal Robots zertifizierten Systemintegrator Voith Robotics fiel die Wahl auf einen UR5e von Universal Robots, der alle Anforderungen der BMW Group problemlos erfüllte.

Für die Bestückung der Schraubklötze wurde der Leichtbauroboter mit zwei Endeffektoren ausgestattet: einem normalen Sauggreifer für das Handling der Schraubklötze und einem Sauggreifer mit Schutzvorrichtung für den sicheren Umgang mit den oft spitzen Schrauben. Nach erfolgreicher Risikobeurteilung agiert der UR5e ohne physikalische Schutzumhausung sicher neben dem Mitarbeitenden. Zusätzlich dazu verfügt der Cobot über eine Speed-Option: Integrierte Bereichsscanner der Firma Sick signalisieren dem Leichtbauroboter, wenn ein Mitarbeitender den markierten Bereich betritt. Der Cobot wird daraufhin automatisch in seiner Bewegung langsamer – ohne gänzlich zu stoppen. Entfernt sich der Mitarbeitende, arbeitet der Roboterarm wieder schneller.

Der UR5e in der Schraubklotzbestückung dient vorerst als Pilotzelle, um die Automatisierung dieses Prozesses mittels Cobots zu testen und die daraus resultierenden Ergebnisse zu bewerten. Bisher arbeitet der UR5e zuverlässig und störungsfrei – und auch die Berührungsängste der Mitarbeitenden mit dem Cobot sind gering. Somit sind die Weichen für weitere Roboter-Kollegen in der Cockpitfertigung gestellt: Die kostengünstigen und leicht zu programmierenden Cobots eröffnen dem Team neue Möglichkeiten, auch andere Prozesse rentabel zu automatisieren.

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