Twee concepten, één doel: Met mobiele robotica naar een geoptimaliseerde materiaalstroom in de productie

Het maakt geen drukte. Vrijwel geruisloos baant het autonome transportplatform zich een weg door de productiehal. Tot op de centimeter nauwkeurig levert de autonome mobiele robot een persluchtketel van 100 liter af bij een lasstation. Daar staat een handling-robot van KUKA al klaar om de ketel van het platform te nemen en in de bewerkingscel aan andere componenten vast te lassen.
Wat bij het samenvoegen van componenten voor een vrachtwagen klinkt als toekomstmuziek, is bij de KRONE Group, een van de grootste fabrikanten van landbouwmachines en bedrijfsvoertuigen, allang de dagelijkse praktijk: in samenwerking met KUKA zet KRONE in op slimme automatisering – zowel in een bestaande fabriek (brownfield) als op een nieuwe, slimme productielocatie (greenfield). Het resultaat: efficiëntere processen, een hogere waardecreatie, minder belasting voor de medewerkers en een concurrerende productie "made in Germany".

De bevoorrading van de lasrobots gebeurt nu autonoom, heftrucks moeten zoveel mogelijk uit de productie verdwijnen. In plaats daarvan brengt het transportplatform zelfstandig materiaal naar de cel, zoals de persluchtketels of deurelementen. Daar plaatst een handlingrobot het in de lasinstallatie. De voltooide modules worden ook automatisch afgevoerd. "De mobiele robots helpen ons om allerlei processen, die bij ons ook zeer uiteenlopend zijn, met elkaar te verbinden. Zo konden we veel transporttechniek achterwege laten en tegelijkertijd de efficiëntie in de productie- en intralogistieke processen aanzienlijk verhogen", vertelt René Mecklenburg. Daarvoor gingen mens en machine bij KRONE hand in hand werken: "De medewerkers zorgen voor de voorbereiding van de onderdelen en de kwaliteitscontrole, terwijl robots het lichamelijk inspannende laswerk uitvoeren. Zo bevrijden we de medewerkers van zware, monotone werkzaamheden, creëren we meer orde en verhogen we de veiligheid", aldus Mecklenburg. Volker Perk, productiedirecteur van de KRONE Commercial Vehicle Group, ziet in de robotica een centrale bouwsteen om de locatie te behouden: "Wij willen vrachtwagentrailers zoals de 'Profi Liner' ook in de toekomst in Duitsland blijven produceren. Daarvoor moeten we wel processen automatiseren, omdat we voor veel taken simpelweg geen vakmensen meer kunnen vinden. De robotica biedt ons de mogelijkheid om onze medewerkers in te zetten voor efficiëntere of productievere activiteiten."

Hoe de automatisering en de Smart Factory bij KRONE concreet gestalte kregen, beschrijft Jochen Roling, directeur bij GTS, uit eigen ervaring: "We hebben op een gegeven moment eerst alleen het proces achter het lasgordijn geautomatiseerd. Toen realiseerden we ons dat om de installatie efficiënt en rendabel te gebruiken, ook de materiaalstroom en de bediening op basis van robots moesten gebeuren." Daar kwamen de mobiele robots van KUKA in het spel. Terwijl bestaande processen in Werlte in zekere zin "on the fly" voortdurend worden gemoderniseerd, ontstond in het Westfaalse Ibbenbüren met Green Teuto Systemtechnik, GTS, een andere dochter van de KRONE Group, in slechts twaalf maanden tijd een compleet nieuwe fabriek voor de productie van landbouwmachines – als greenfield-oplossing, letterlijk op de "groene weide". Hier worden door robots lasmodules geproduceerd, die vervolgens gelakt en in landbouwmachines gemonteerd worden.

KRONE volgt op zijn automatiseringstraject een drietraps realisatieconcept. In de eerste stap gaat het om de opbouw van een integraal perspectief voor de automatisering van het proces. Op basis daarvan komen oplossingen voor het materiaaltransport met AMR's naar voren. Stap drie is dan de geautomatiseerde handling van onderdelen.

Volgens dit principe heeft KRONE de fabriek in Ibbenbüren ontworpen. Zo zijn daar nu in één enkel productie-eiland negen las- en handling-robots synchroon met twee bewerkingscentra en een automatische meetcel samen aan het werk. Op die manier konden stilstandtijden nagenoeg geëlimineerd worden, omdat robots en transportplatforms de klok rond bezig blijven. De productie kan flexibel op- of afgeschaald worden, zonder dat nauwelijks nog te verhelpen personeelstekorten een beperkende factor worden. "Deze schaalbaarheid van de productiearchitectuur – van kleine cellen tot complexe gekoppelde lijnen – is een kerndoel van de nieuwe Smart Factory", aldus Roling. Bij wijze van proef worden in Ibbenbüren ondertussen ook de eerste KMP 3000P's gebruikt. Die kunnen tot drie ton verplaatsen in de productieruimtes, in tandem zelfs dubbel zo veel, en in alle richtingen met uiterste precisie ook op een zeer klein oppervlak bewegen.

Eén ding is voor de KRONE-fabrieksplanners van zeer groot belang: de automatisering betekent niet het einde van het werk van mensen, maar het opwaarderen ervan. "De bediening van sterk geautomatiseerde cellen heeft aan waarde gewonnen. Medewerkers ervaren dat als een baan van de toekomst", aldus Roling. Mecklenburg vult aan: "We zien dat collega's intern actief solliciteren op deze posities." Ook de ergonomie speelt een rol: "De nieuwe werkplekken zijn veiliger en lichamelijk minder belastend. Dat maakt ze aantrekkelijk – juist ook voor jongere generaties", zegt Perk.