Portable Roboter für mittelständische Unternehmen - RWTH-Exzellenzcluster wird flexible Robotersysteme weiterentwickeln
Sie sind vielseitig, mobil und leicht zu handhaben: Hochflexible Roboter könnten für viele kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) die Lösung für anstehende Rationalisierungsprozesse in der Produktion sein. Denn während sich stationäre Industrieroboter häufig erst bei großen Losgrößen amortisieren und nicht für wechselnde Aufgaben geeignet sind, lassen sich die kleinen „Brüder“ ebenso schnell wie flexibel an verschiedenen Produktionsstationen einsetzen und damit auch die Kosten senken. Möglich gemacht haben dies unter anderen Wissenschaftler des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH Aachen. Sie entwickelten gemeinsam mit Industrieunternehmen im Rahmen des vom Bundesministerium für Forschung und Bildung geförderten Porthos-Projekts einen portablen Roboter bis zur Marktreife.
„Eine langfristige Standortsicherung können mittelständischen Unternehmen teilweise nur durch die Integration sinnvoller Automatisierungslösungen erreichen“, erläutert Ben Schröter vom Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen, der den Porthos-Roboter innerhalb des WZL betreut. Die Gründe für häufig vorliegende Automatisierungsdefizite bei den KMU sieht Schröter vor allem in der Scheu vor großen Investitionen und den nicht vorhersehbaren Marktanforderungen. „Mit hochflexiblen Robotersystemen können unterschiedliche Produktionstätigkeiten jedoch schnell, kostengünstig und zuverlässig ausgeführt werden“, so der Diplom-Ingenieur. Denn analog zum Staubsauger lassen sich die Roboter mit unterschiedlichen, produktspezifischen Greifern zur Handhabung der Bauteile bestücken. Moderne Greifer können zusätzlich mit Sensoren zur Steigerung der Prozesssicherheit ausgestattet werden. Dadurch ist es möglich, dass ein Roboter beispielsweise zu-nächst mehrere Schichten einer Presse bestückt, um dann nach kürzesten Transport-, Umrüst- und Programmierzeiten von unter 15 Minuten eine völlig andere Maschine in der Produktion zu unterstützen. Dabei erfüllt der Porthos-Roboter alle Normen und Sicherheitsstandards. Der gesamte Gefahrenbereich wird durch mitgeführte mechanische und sensorische Vorrichtungen geschützt.
Rund 80.000 Euro kosten solche hochflexiblen Robotersysteme. Laut Ben Schröter ist das Geld gut angelegt: „Mit dieser Investition binden sich mittelständische Unternehmen nicht an ein bestimmtes Produkt oder an einen bestimmten Produktionsprozess.“ Auch für die Umrüst- und Umstellarbeiten benötigt Porthos keine Experten. Dank der integrierten Hydraulik und der Schwerlastrollen ist der rund eine Tonne wiegende Roboter schnell von einer Produktionsstation zur anderen zu bewegen. Am neuen Einsatzort programmiert ein entsprechend eingewiesener Mitarbeiter das System über einen Touchscreen. Die aufgabenorientierte Programmiermethodik übersetzt die Eingaben direkt in ein Roboterprogramm. Umfassendes Programmierwissen ist somit nicht erforderlich.
Auch wenn solche hochflexiblen Robotersysteme bereits vertrieben werden, werden am WZL in einem Folgeprojekt eine Erweiterung des Aufgabenspektrums und eine Definition geeigneter Geschäftsstrukturen für solche Systeme entwickelt. Im Rahmen des Exzellenzclusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ werden diese Entwicklungsarbeiten ebenfalls aufgegriffen. Ãœber 70 Forscher stellen sich dort im Rahmen verschiedener Einzelprojekte der Herausforderung, wie man am Standort Deutschland die Produktion gestalten muss, um global wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Vision rund um Porthos:Roboter sollen künftig selbstständig ihr Umfeld erfassen und sich damit austauschen – Selbstprogrammierung und automatische Inbetriebnahme inklusive.