Wettbewerbsvorteile durch Roboter

_ Im dänischen Werk in Sorrin setzt der Glasverarbeiter seit Kurzem Robotertechnik ein, sprich dort übernehmen insgesamt drei UR-Roboterarme verschiedene, sich wiederholende Aufgaben und sorgen sowohl für eine Optimierung der Fertigungsabläufe als auch eine erhöhte Kapazitätsauslastung.

So entlasten die Roboter die Mitarbeiter in der Produktion, indem sie monotone Arbeiten übernehmen und die Wettbewerbsfähigkeit stärken.

Gern Glas A/S mit 45 Mitarbeitern ist in Dänemark der größte Lieferant von Flachglas und Spiegeln für die Möbel-, Küchen-, Bau- und Solarbranche und in Skandinavien ein gefragter Partner.

Um dem zunehmenden internationalen Wettbewerbsdruck standzuhalten und auch großvolumige Aufträge preisgünstig am heimischen Standort umzusetzen, ist Gern Glas stetig bestrebt seine Fertigung zu optimieren und seine Kapazitäten bestmöglich auszulasten.

So helfen die UR-Roboter beim Vorspannen Energie einzusparen

Vor der Anschaffung der Roboterarme hatte Gern Glas in einen neuen Durchlauf-Härteofen investiert, den die vorzuspannenden Gläser auf einem breiten Förderband durchlaufen und der mit einem speziellen internen Transportsystem auf zwei Ebenen verbunden ist.

Der ESG-Ofen arbeitet nach Auskunft des Glasveredlers sehr effektiv, verbraucht allerdings auch viel Energie. Eine optimale Maschinenbestückung ist daher entscheidend für die Produktivität innerhalb dieses Fertigungsprozesses. Nach Inbetriebnahme der Anlage zeigte sich, dass beim manuellen Zuführen der Gläser in den Ofen häufig die volle Breite des Förderbands nicht ausgenutzt wurde. Die Folge: hohe Energieverluste.

So kam die Überlegung auf, die Ofen-Bestückung zu automatisieren, um den energie- wie kostenkritischen Fertigungsschritt zu optimieren. Gleichzeitig würde ein monotoner Arbeitsschritt entfallen. Auf der Suche nach einer passenden Lösung stieß das Unternehmen auf die Roboterarme von Universal Robots. Dazu Glenn Larsen, Technischer Leiter bei Gern Glas: „Bei den Systemen von Universal Robots handelt es sich um ganz spezielle Industrieroboter, die ohne Umzäunung aufgestellt werden können. Auch hat uns ihre Bedienerfreundlichkeit und Flexibilität beeindruckt. Zudem sind sie preisgünstig.“

Bei der Einführung der Robotertechnik in die Produktion des Veredlers stand zudem das Konzept der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) im Vordergrund. So sollten die Roboter direkt neben den menschlichen Arbeitern ohne Schutzumhausung eingesetzt werden können. Nach einer erfolgreich abgeschlossenen Risikobeurteilung sind die UR-Roboterarme hierzu in der Lage.

Erschwingliche Technik

Gerade kleinen und mittelständischen Betrieben, die eine automatisierte Produktion bislang für zu teuer, zu aufwändig und zu schwer integrierbar hielten, eröffnen die Roboterarme von UR die Möglichkeit, etwa monotone Pick&Place-Aufgaben unter völlig neuen Gesichtspunkten zu betrachten. So auch in der Fertigung von Gern Glas, wo ein UR5-Roboter bei der ESG-Ofen-Bestückung zum Einsatz kommt. Ausgestattet mit einer pneumatischen Saugglocke nimmt der Roboterarm Glasscheiben auf und platziert sie auf dem Transportband des Ofens. Damit macht der Roboter ein effizientes Handling gerade auch von kleinen Glaselementen möglich und sorgt für eine optimale Belegung des Vorspannofens.

Glenn Larsen ist zufrieden: „Der UR-Roboter legt relativ kleine Glasstücke in eine zusätzliche Reihe neben die anderen Gläser auf das Förderband. So können wir bei gleichbleibendem Energieeinsatz deutlich mehr Gläser vorspannen als zuvor.“

Weitere Roboter sind im Einsatz

Inzwischen unterstützen zwei weitere Roboterkollegen, ein UR5 und ein UR10, die Mitarbeiter in der Produktion bei verschiedenen Tätigkeiten.

Der UR5 arbeitet mit einem Leimkopf und klebt Glasstücke zusammen und der UR10 übernimmt das Sandstrahlen von Spiegeln mit einem Sandstrahlkopf als Endeffektor.

Durch ihre leichte und platzsparende Bauweise, können die Roboter von Universal Robots schnell und einfach für verschiedene Anwendungen umgerüstet werden. Diese Flexibilität macht sich auch Gern Glas zunutze. „Wir haben die Roboter einfach auf Rollwagen montiert, sodass wir sie immer dorthin transportieren können, wo sie gerade am nützlichsten für uns sind“, so Glenn Larsen. Und Betriebsleiter Bo Detlefsen ergänzt: „Gerade Mobilität und Sicherheit sind für uns erfolgsentscheidend. Daher kommt es uns gelegen, dass wir die Roboter nicht mit Sicherheitszäunen umgeben müssen, so wie es bei ‚normalen‘ Robotern der Fall wäre.“

Einfache Umsetzung ohne Programmiererfahrung möglich

Die Integration der Roboter verlief bei dem Veredler aus Dänemark schnell und problemlos. Bereits zehn Stunden nach dem Eintreffen im Werk bestückte der erste UR5 den Durchlauf-Ofen mit dem Flachglas.

Mithilfe der intuitiven und einfachen Steuerung via Touchscreen-Tablet konnte Glenn Larsen dem Roboterarm alle erforderlichen Bewegungsabläufe selbst beibringen. Besonders gut gefällt ihm der Teach-Modus von UR: „Wir brauchen den Arm des Roboters nur greifen und können ihm Abläufe direkt beibringen, indem wir ihn von Hand von einem Wegpunkt zum nächsten führen. Diese Bewegung wiederholt er dann in der Häufigkeit, die wir über den Touchscreen eingeben.“

Dadurch sei beim Einstellen neuer Aufgaben auch kein teurer Berater für eine Neuprogrammierung nötig, so Glenn Larsen weiter. Und Bo Detlefsen ergänzt: „Wir können die UR-Roboter leicht zu anderen Arbeitseinsätzen transportieren, ohne dass drei Tage Programmierarbeit für einen externen Dienstleister anfallen oder der Roboter von drei Mechanikern und einem Kran aufwändig bewegt werden muss.“

Zudem ist der Maschinen-Kollege in der Lage, die Programme für bereits erlernte Tätigkeiten jederzeit wiederzuverwenden.

Monotone Arbeiten den Robotern überlassen

Für Gern Glas bedeutet die Implementierung der flexiblen Roboterarme auch eine Erleichterung für die Werkarbeiter in Sorring. Denn beim Einsatz der Roboter ging es auch darum, die Mitarbeiter von monotonen Arbeiten zu befreien.

„Wenn man Woche für Woche die gleichen Abläufe verrichtet, vergeht die Zeit sehr langsam“, stellt Glenn Larsen fest.

Der UR5 und der UR10 erweisen sich da als optimale Roboterkombination, um solche ermüdenden Aufgaben und die damit einhergehende Belastung der Belegschaft zu reduzieren. „Den Maschinen machen monotone Arbeitsabläufe ja nichts aus. Ihr Einsatz sorgt somit für einen abwechslungsreicheren Arbeitstag unserer Mitarbeiter“, bewertet Glenn Larsen die Vorteile der Technologie positiv. Durch die Roboter-Kollegen lassen sich die Mitarbeiter effektiver für anspruchsvollere, komplexere Aufgaben einsetzen.—

www.gernglas.com

Der Hersteller Universal Robots (UR) spricht dann von kollaborierenden Robotern, wenn diese eine sichere Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ohne Schutzumhausung gewährleisten.

Die UR-Roboter werden dieser Eigenschaft aufgrund ihres vom TÜV Nord zugelassenen und zertifizierten Sicherheitssystems gerecht.

Das wird möglich, nachdem eine Risikobeurteilung erfolgreich abgeschlossen wurde, was die Grundlage dafür darstellt, dass die Roboterarme ohne eine Schutzvorrichtung (z. B. eine Gitterumbauung) direkt neben dem menschlichen Bedienpersonal arbeiten können/dürfen.

Universal Robots hat seinen Unternehmenssitz im dänischen Odense und wurde 2005 von Esben H. Østergaard, dem heutigen CTO des Unternehmens mit gegründet: Seine Vision war es, Robotertechnologie durch die Entwicklung leichter, benutzerfreundlicher sowie preisgünstiger und flexibler Industrieroboter, die ein sicheres Arbeiten ermöglichen, allen Unternehmen zugänglich zu machen. Der erste Roboter des Unternehmen kam 2008 auf den Markt.

Heute werden die benutzerfreundlichen Roboterarme weltweit in über 50 Länder exportiert. Universal Robots verfügt über regionale Niederlassungen in den USA, Spanien, Deutschland, Italien, der Tschechischen Republik, China, Singapur, Indien, Japan, Taiwan und Südkorea.

www.universal-robots.com/de