Flexible Fertigung für Traglasten zwischen 6 kg und 500 kg

Edmund Bahr, Produktionsleiter bei der KUKA Roboter GmbH, formuliert die Zielsetzung so: „Unser großes Ziel über allem war und ist immer die optimale Arbeitsstation - integriert in die moderne Industrie 4.0-Umgebung. Dazu nutzen wir natürlich unsere Roboter auch in unserer Produktion. Wir fertigen hier auf der Hauptlinie über 150 verschiedene Varianten im Traglastbereich von 6 kg bis 500 kg. Hinzu kommen ständige Verbesserungen und Optimierungen an den Produkten und Prozessen. Daher brauchen eine große Flexibilität, die wir durch die Zusammenarbeit von Mensch und Maschinen realisieren können."

Die vollautomatische Achse 1 – Fertigung

In der Zelle, die mit einem Schutzraum von der weiteren Linie abgetrennt ist, bewegt ein KUKA KR titan aus der Schwerlast-Klasse nacheinander Grundgestell, Getriebe und Karussell für verschiedene Roboter, fügt sie in unterschiedliche Spannvorrichtungen. Zusätzlich werden verschiedene Kleinteile montiert und an einer Klebestation mit einem KR Agilus Dichtmittel aufgetragen. Nach dieser automatisierten Montage nimmt der KR titan die Baugruppe der Achse 1 und setzt diese auf einem Laufwagen ab.

Ergonomische Arbeitsplätze an der Arbeitsstation 2

In mehreren Stationen, an denen geschraubt wird, arbeiten KUKA-Mitarbeiter an ergonomisch optimierten Arbeitsplätzen mit den eepos one Krananlagen. Edmund Bahr erklärt die Entscheidung für diese Teilautomatisierung: „Wir haben eine unglaubliche Variantenvielfalt bei unseren Robotern und zusätzlich die ständigen Verbesserungen der Produktlinien, so dass wir uns entschieden haben, hier ganz bewusst unsere Mitarbeiter einzusetzen und ihre Flexibilität zu nutzen. Die Schrauber sind wegen besserer Ergonomie und Sicherheit an den eepos Krananlagen aufgehängt. Ansonsten hätten wir auch die Schraubenzuführung noch automatisieren müssen. Das lohnt sich einfach nicht.“ Bei der digitalen Anbindung an die cloud-basierte Softwareplattform KUKA Connect ergänzt Bahr: „Die Roboter und Schrauber-Steuerungen erfüllen alles, was man sich so unter Indutrie 4.0 vorstellt. Sie erhalten ihre Aufträge über das interne System und sind selbstregistrierend mit Qualitätskontrolle, Protokollierung und Quittierung. Damit haben wir für jeden Montageschritt und das eingesetzte Equipment die relevanten Informationen komplett in der KUKA-Cloud jederzeit verfügbar.“

Zusammenbau mit eepos Kranen und KUKA Leichtbauroboter

Insgesamt wurde die Hauptlinie bei dem Automatisierungsexperten nach zwei Prinzipien eingerichtet:

• Automatisierung nur soweit es sich rechnet und soweit es sinnvoll ist.
• Automatisierung überall dort, wo es um Schwergewichte und gefährliche Stoffe geht oder sie sich aus Gründen der Arbeitssicherheit, Prozesssicherheit oder Wirtschaftlichkeit rechnet.

Der modulare Systembaukasten überzeugt

Beim weiteren Zusammenbau der Roboter hat Edmund Bahr sich für die Aluminium-Krananlagen von eepos entschieden, weil ihn das ganze Konzept des modularen Kransystembaukasten überzeugt hat: „Die Vielfalt der eepos Komponenten und dabei die Klarheit und Durchgängigkeit der Systeme ermöglichen uns die Flexibilität, die wir hier in der Fertigung brauchen. Die eepos Kranprofile mit den item-Nuten, die Anbaumöglichkeiten, Aufbockungen und die Servicestationen haben uns bei unserer Planung viele Freiheiten gegeben. Zudem sind Ergänzungen und Umrüstungen schnell und unkompliziert umsetzbar. Alle Mitarbeiter schätzen an ihren Arbeitsstationen die Leichtigkeit der Kransysteme und den Leichtlauf der Anlagen. Wir sind von der großen Auswahl beim eepos Baukasten begeistert. Die Kosten-Nutzen-Rechnung hat uns sowohl beim Flächenkran als auch beim Schwenkkran überzeugt. Von den Mitarbeitern kommen durchgängig sehr gute Rückmeldungen. Wir würden das immer wieder so machen.“ 

eepos Kransystem entlastet beim Positionieren und Halten

Wie innovativ KUKA ist, zeigt sich an einzelnen Stationen der Fertigung. KUKA-Mitarbeiter, der MRK-fähige Leichtbauroboter LBR iiwa und eepos Kransysteme arbeiten zusammen an Schraubvorgängen bei der Montage. Die Erfahrungen von Edmund Bahr sind durchweg positiv: „Das Handling von Teilen und Schraubsystemen lässt sich sehr gut mit dem eepos Kransystem durchführen und entlastet damit den Mitarbeiter beim Positionieren und Halten. Der LBR iiwa verschraubt mit dem Arbeiter zusammen die einzelnen Komponenten zur Baugruppe. Dabei erfüllt der Leichtbauroboter alle Sicherheitsvorschriften, die für kollaborative Systeme relevant sind. Wenn der Mitarbeiter den Roboterarm berührt, bleibt der sofort stehen. Zudem findet die komplette Überwachung durch die KUKA-Steuerung statt und alles wird hoch an die entsprechenden Systeme weitergeben.“

Ein Blick in die Zukunft

Mit der Umsetzung von Mensch-Roboter-Kollaboration hat KUKA sich zum Vorreiter der „Fertigung Industrie 4.0“ gemacht: komplett vernetzte und durchgängige Hard- und Softwarestrukturen bei den KUKA-Werkzeugen, die auf der Flexibilität der Aluminium-Krananlagen und Flurfördersystemen aufsetzen. Friedhelm Mücher, Geschäftsführer der eepos GmbH, sieht das als entscheidend für die Zukunft der Fertigung am Standort Deutschland an: „Die Zusammenarbeit zwischen Krananlagen und Robotern steht erst am Anfang. Die konventionellen Werkzeuge werden durch Roboter ihre Produktivität um ein Vielfaches steigern und Krane werden entscheidend dazu beitragen.”