Schon heute arbeiten Menschen und Roboter in der Produktion zusammen. Roboter unterstützen und entlasten die Mitarbeiter, ermöglichen vielfältige Automatisierungsschritte und erhöhen die Produktivität. Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist ein zusätzliches Element, dass die Fähigkeiten des Menschen mit der Effizienz und Präzision einer Maschine kombiniert.
Cobots: Status quo der flexiblen Produktion
Flexible Fertigung in variablen Stückzahlen bei höchster Effizienz – so sieht die Herausforderung für die Produktion der Zukunft aus. Um sie zu bewältigen, ist die Interaktion zwischen Mensch und Maschine in allen Phasen der Implementierung von Roboterautomation erforderlich - was das Einrichten, Installieren, Inbetriebnehmen, Programmieren, Bedienen, Warten und Wiederverwenden von Robotern in allen Anwendungen einfacher und schneller macht.
In der modernen Fabrik von heute werden bereits viele Produktionsschritte automatisiert von Maschinen ausgeführt. Der Mensch gewährleistet durch Wissen, Intelligenz, Flexibilität, Kreativität und "Fingerspitzengefühl" den reibungslosen Ablauf und die Qualität von Produktionsprozessen.
Neben den herkömmlichen Industrierobotern können kollaborative, sensitive Roboter ("Cobots") nicht nur die Inbetriebnahme und Programmierung erleichtern, sondern in vielen Fällen auch direkt mit den Produktionsmitarbeitern zusammenarbeiten und diese entlasten. Sie können anstrengende, unergonomische und monotone Arbeiten übernehmen, wie zum Beispiel Über-Kopf-Arbeiten oder die Ausführung repetitiver Tätigkeiten. Ihr Flächenbedarf ist dabei vergleichsweise gering, da Schutzeinrichtungen – sofern notwendig – äußerst platzsparend ausgeführt werden können.
Mit ihrer integrierten Sensorik machen Cobots die Automatisierung feinfühliger Montageaufgaben möglich – von der Montage von Automotive-Getrieben bis zum Einsetzen von Gummipfropfen oder biegeschlaffen Teilen.
Für den Fall eines unerwarteten Kontakts wird für jede Applikation eine geeignete Lösung festgelegt: Entweder wird ein Halt ausgelöst oder der Cobot reduziert sein Tempo auf ein Maß, das Verletzungen ausschließt.
Wo Mensch und Roboter sicher zusammenarbeiten, ohne Zaun der sie trennt, werden viele konventionelle Sicherheitsvorkehrungen überflüssig – Menschen und Roboter können bedenkenlos denselben Arbeitsraum teilen.
Ausprägungen von MRK: Koexistenz, Kooperation, Kollaboration von Menschen und Robotern
Je nach Anwendungsbereich können Mensch und Cobot unterschiedlich eng zusammenarbeiten. Auch wenn die Begrifflichkeit "Mensch-Roboter-Kollaboration" am geläufigsten ist, kann das "K" in MRK für verschiedene Ausprägungen der Zusammenarbeit stehen.
Koexistenz: Mensch und Roboter arbeiten ohne Schutzzaun in benachbarten Arbeitsbereichen. Sie teilen sich jedoch keinen gemeinsamen Arbeitsraum und arbeiten unabhängig voneinander an unterschiedlichen Aufgaben. In diesem Fall kann die Sensibilität und Sicherheit eines Cobots die Inbetriebnahme, Programmierung und Wiederverwendung aufgrund der Handhabung, des Lernprozesses und des geringen Gewichts der meisten Cobots erheblich erleichtern und beschleunigen.
Kooperation: Bei der Mensch-Roboter-Kooperation arbeiten Mensch und Roboter im gleichen Arbeitsraum. Sie bearbeiten zeitversetzt unterschiedliche Aufgaben eines Prozesses. Es findet keine direkte Interaktion statt. Diese Art der Zusammenarbeit erfordert einen gefahrlosen Betrieb. Der Cobot ist bereits von sich aus sicher.
Kollaboration: Mensch und Roboter interagieren in einem gemeinsamen Arbeitsraum miteinander. Beispielsweise reicht der Roboter dem Menschen etwas an oder sie führen gleichzeitig unterschiedliche Aufgaben am selben Bauteil durch.
Mit der Einführung des Leichtbauroboters LBR iiwa hat KUKA ein neues Kapitel in der Geschichte der Industrierobotik aufgeschlagen: Als erster in Serie gefertigter sensitiver Roboter, geeignet für die Mensch-Roboter-Kollaboration, dringt die Robotik mit dem LBR iiwa in neue Bereiche vor, die der Automatisierung bislang verschlossen waren.
Mensch-Roboter-Kollaboration ermöglicht sichere und effiziente Maßarbeit.
LBR iisy Cobot: Einfach zu programmieren und bedienen, perfekt für kleine und mittelständische Unternehmen
Mit der Einführung des LBR iisy in das Cobot-Portfolio von KUKA decken wir einen großen Bereich von den einfachsten bis zu den komplexesten, Cobot-Anwendungen ab. Der LBR iisy stellt den Beginn der nächsten Generation von Cobots von KUKA dar, die mit iiQKA.OS laufen und durch das iiQKA Ecosystem unterstützt werden.
Die kollaborativen, sensitiven Leichtbau-Cobots können die Implementierung von Robotik wesentlich einfacher und schneller gestalten und ermöglichen zudem die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter bei hochsensiblen Aufgaben. Die Einsatzbereiche reichen von Montage- oder Klebeprozesse, über die Prüfung bis hin zum Materialhandling in der industriellen Fertigung.
Denn die Cobots sind nicht nur äußerst präzise und flexibel, sondern sind in einer Vielzahl von Arbeitsumfeldern sicher einsetzbar.
Neue Planungsmethodik für Anlagen mit Mensch-Roboter-Kollaboration
In diesem Expertenbeitrag erfahren Sie, wie die gesamten Vorteile der MRK in der Planung von Produktionsanlagen zum Tragen kommen. Die Autoren stellen Ihre neue Planungsmethodik vor und geben wertvolle Tipps zur Integration von MRK in bestehende und neue Anlagen.
Wo die Werker im BMW Werk Dingolfing früher alleine schwere Kegelräder für Vorderachsgetriebe heben und fügen mussten, arbeiten sie heute gemeinsam mit ihrem kollaborativen Kollegen, dem LBRiiwa.
Mit der kundenspezifisch entwickelten MRK-Lösung ermöglicht es KUKA dem Autohersteller, belastende, bisher manuell ausgeführte Produktionsschritte zu automatisieren und die Mitarbeiter nachhaltig zu entlasten. Seine Sensoren erkennen Kontakte sofort und der LBR iiwa reagiert unverzüglich. Das ermöglicht eine enge Kooperation zwischen Mensch und Roboter ganz ohne Schutzzaun.
„Eine Idee weiter“ lautet der Slogan des Automobilbauers Ford. Bei der Automatisierung seiner Fertigungslinien ist das Unternehmen dank der MRK-Kompetenz von KUKA schon einige Ideen weiter. So übernehmen beispielsweise auf den Scheinwerfersystemprüfständen des Ford Focus zwei KUKA LBR iiwa die ergonomisch ungünstige Feinjustierung der Nebelscheinwerfer, während der Werker die konventionellen Scheinwerfer einstellt. Mensch und Roboter arbeiten ohne zusätzliche Robotersicherheitseinrichtungen am selben Fahrzeug. Und erzielen neben der Entlastung des Werkers zusätzlich eine höhere Einstellqualität und wertvolle Zeitersparnis.
Mensch und Cobot teilen sich die Fertigungsschritte in einer schnell getakteten Arbeitsumgebung, was für eine enorme Entlastung unserer Belegschaft sorgt.
Meet & Greet mit einem Cobot
Erleben Sie die perfekte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter selbst – in unserem KUKA MRK TechCenter.
Cobots ergänzen die Fähigkeiten des Menschen und ermöglichen die schnelle Automatisierung von zuvor manuell ausgeführten Produktionsschritten.
Entlastung der Mitarbeiter
Körperlich belastende, gefährliche und monotone Arbeitsschritte können von kollaborativen, sensitiven Robotern übernommen werden. Dadurch werden die Mitarbeiter entlastet.
Konstant hohe Qualität
Repetitive und konzentrationsintensive Prozesse werden von kollaborativen, sensitiven Leichtbaurobotern in höchster Präzision ausgeführt und verbessern somit die Fertigungsqualität.
Maximale Flexibilität
Die Tätigkeiten kollaborativer Roboter können flexibel angepasst werden. Zudem können kollaborative Roboter ortsflexibel und mit geringem Flächenbedarf eingesetzt werden.
Das nächste Level: MRK meets Mobile Robotik
Der KUKA KMR iiwa beweist: Auch mobile Roboter können voll MRK-fähig sein und sich frei und sicher im Arbeitsumfeld des Menschen bewegen.
Der KMR iiwa ist eine Kombination aus dem LBR iiwa und einer mobilen Plattform, die dank Laserscanner autonom navigieren und flexibel auf ihr Umfeld reagieren kann.
Auch die Kombination mobiler und stationärer Cobots ist möglich: So kann beispielsweise im Vorrüstbereich einer Fertigungslinie ein KMR iiwa die Bauteile anliefern, während ein stationärer LBR iiwa die Produktionsmitarbeiter bei der Montage unterstützt.
Roboter bauen Roboter. Und Autos. Und …
Dass wir selbst von unseren innovativen Technologien überzeugt sind, ist selbstverständlich – deshalb verschraubt bei KUKA der Leichtbauroboter LBR iiwa zum Beispiel die Getriebe für seinen Roboterkollegen KR QUANTEC. Aber auch viele andere Unternehmen aus den verschiedensten Branchen nutzen die Vorteile der Mensch-Roboter-Kollaboration mit der wegweisenden Kompetenz von KUKA zur Prozessoptimierung:
MRK: Die Symbiose aus modernster Robotik und klassischem Teamwork
Mensch-Roboter-Kollaboration revolutioniert die industrielle Produktion – und spielt auch in weiteren Sektoren wie der Medizintechnik eine wichtige Rolle.
Der Automatisierungsexperte KUKA ist mit seinen sensitiven, kollaborativen Robotern und intelligenten Softwarelösungen einer der führenden Treiber dieser Entwicklung.
LBR iiwa
Mit dem LBR iiwa – unserem Leichtbauroboter für sensitive Montagearbeiten – weichen Schutzzäune aus dem Arbeitsraum und machen den Weg frei für die Mensch-Roboter-Kollaboration.
Visualisierungssoftware für intuitive und benutzerfreundliche Roboterbedienung: KUKA.HMI macht die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine einfach und effizient wie nie.
KUKA Connect ist eine cloudbasierte Analyse- und Intelligenzplattform, die Anwendern jederzeit und von jedem Gerät aus Zugriff auf ihre KUKA Roboterdaten gibt.
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