Eine Alternative zu den Robotern? Die Markteinführung der Coboter bringt Untervertragsnehmer dazu, ihre Automatisierungsstrategie zu überdenken, insbesondere im Bereich Blechfertigung.

Was ist eine Coboter?

Coboter oder kollaborative Roboter sind eine Technologie, die für die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern in einer Arbeitsumgebung bestimmt ist. Der Coboter ist ein echter Assistent und führt repetitive und gefährliche Aufgaben aus sowie Aufgaben mit geringer Wertschöpfung, während sich der Bediener auf Aufgaben mit starker Wertschöpfung konzentriert.

Unterschiede zwischen Cobotik und Robotik

Im Gegensatz zu industriellen Robotern sind Coboter ohne Schutzkäfig im Arbeitsbereich präsent. Sie sind leicht und wendig und wurden entwickelt, um sich dank Antikollisionssensoren und Sicherheitsprotokollen bei unbeabsichtigtem Kontakt in aller Sicherheit in der Umgebung der Bediener aufzuhalten.

Während Roboter autonom tätig sind, arbeiten Coboter und Menschen Hand in Hand: eine Organisation, die sich laut des Labors von Julie Shah, einer Assistenzprofessorin am Massachusetts Institute of Technology (MIT), die die Zusammenarbeit Mensch-Maschine untersucht, bewährt hat. Der Technology Review des MIT berichtet, dass die durchgeführten Experimente und Forschungen aufgezeigt haben, dass die aus Menschen und Cobotern kombinierten Arbeitsumgebungen produktiver sind als solche, die nur Roboter oder Menschen enthalten. Diese 2019 durchgeführte Studie zeigt auf, dass die Zusammenarbeit Mensch-Maschine es ermöglicht hat, die Dauer menschlicher Inaktivität um 85 % zu senken.

An einer mit Robotern ausgestatteten Produktionskette erfordert jede Änderung des Herstellungsprozesses eine Neuprogrammierung, die für gewöhnlich komplex ist und lange dauert. Diese Änderung kann auch sehr teuer werden: zahlreiche KMU haben intern nicht genügend technische Expertise und müssen Hilfe von außen in Anspruch nehmen, um Weiterentwicklungen des Roboterparks durchzuführen. Coboter hingegen sind dafür bekannt, in ihrer Benutzung flexibler als Roboter zu sein: sie sind bewegbar, intuitiv, leicht neu programmierbar und können in ein und der selben Werkstatt für mehrere Anwendungen benutzt werden.

Während die meisten Roboter von Robotik-Experten programmiert werden müssen, bieten Coboter den Unternehmen durch ihre auf die Menschen konzentrierte Methode mehr Freiheit.  Ein interner Experte auf dem Gebiet, eine Person, die das Know-how des Unternehmens kennt kümmert sich darum, dem Coboter alle auszuführenden Aufgaben beizubringen, genauso als wenn ein neuer Bediener ausgebildet würde.

Coboter in der Blechfertigung: Schweißen

Noch vor wenigen Jahren bedeutete die Automatisierung des Schweißens aufwendige Installation und Programmierung eines Roboters für diese Aufgabe in der Werkstatt. Diese erhebliche finanzielle Investition wurde übrigens durch den Erhalt großer repetitiver Serien zu fertigender Teile gerechtfertigt, um die Maschine zu amortisieren sowie die Fixkosten der Programmierung, die Schablone und die Prototypenerstellung… Dies ist mit einem Coboter nicht mehr unbedingt notwendig: er ist weniger kostenaufwendig und für die Produktion kleinerer und mittlerer Serien geeignet.

Bei der Blechfertigung erfolgt die Anwendung des Schweiß-Coboters in der Regel auf einem Tisch. Das zu schweißende Teil wird in eine dedizierte Schablone eingeführt und der Bediener verwendet einen Tablet-PC oder ein Smartphone zur Programmierung und Aktivierung des Produktionszyklus. In diesem präzisen Fall ermöglicht der Coboter die zeitparallele Produktion: der Schweißer, der den Coboter programmiert, kann ein anderes Teil schweißen, während die Maschine ihren Zyklus ausführt oder eine andere Aktion mit hoher Wertschöpfung durchführen.

Bestimmte Teile bei der Blechfertigung erfordern zahlreiche Schweißvorgänge. Stellen Sie sich vor, dass täglich mehrere hundert Schweißnähte pro auszuführendem Punkt notwendig sind. Genauso oft muss der Schweißer den Abzugshebel betätigen. Eine sehr repetitive Arbeit, die durch den Coboter erleichtert wird, der perfekt mit der Mühsamkeit der Aufgabe umgehen kann. So werden qualifizierte Schweißer auf Schweißvorgänge mit höherer Wertschöpfung konzentriert, bei denen das Eingreifen von Menschen einen echten Vorteil bedeutet.

So erweist sich der Coboter als praktisch zum Erreichen der schmalen und durch den Schweißer schwierig erreichbaren Bereiche. Man verwendet ihn also, zum Schweißen in engen Räumen, um zu vermeiden, dass die Mitarbeiter unbequeme Positionen einnehmen müssen und um regelmäßige Ergebnisse zu erzielen.

Die Vorteile eines kollaborativen Roboters für die Blechfertigung

Eine weniger aufwendige Investition als ein Roboter, erschwinglicher für KMU.
Intuitive Programmierung im Vergleich zu einem herkömmlichen Roboter
Für Unterauftragsnehmer geeignet: einfache und rasche Neuprogrammierung
Flexiblere Verwendung und Vielseitigkeit der Anwendungen
Steigert die Produktivität und die Kapazitäten der Menschen
Ermöglicht den Zugriff auf schwer zugängliche Bereiche
Erledigt repetitive, mühsame Aufgaben mit geringer Wertschöpfung
Ermöglicht den Einsatz der Schweißer an Ständen mit höherer Wertschöpfung
Der Coboter liefert ein regelmäßiges Ergebnis und konstante Schweißqualität
Hilfe im Alltag für die Produktionsteams

Feinblechverarbeitung: Anwendung von Cobotern in den Werkstätten der Groupe TMA

Der erste Coboter der Groupe TMA wurde im Laufe des Jahres 2021 an unserem Produktionsstandort NEOTEC im Herzen der Vogesen installiert. Er stärkt unser Team qualifizierter Schweißer.  Der Direktor unseres Standorts macht genaue Angaben zu seiner Verwendung zum Schweißen von Metallteilen in Serie:

Welche Wertschöpfung bietet der Coboter für unsere Kunden?

Seit der Einführung des Coboters in unseren Produktionswerkstätten konnten wir einen Anstieg der Regelmäßigkeit der Schweißnähte feststellen sowie zunehmende Qualität bezüglich der Einhaltung des Lastenhefts unserer Kunden. Wenn unsere industriellen Kunden mit der Qualität der gelieferten Teile zufrieden sind, sind wir es auch!

Wie lauten die Vorteile für unsere Mitarbeiter?

Der interne Nutzen ist vielschichtig. Unsere Teams entdecken einen neuen Prozess, eine neue Technologie und entwickeln neue Fertigkeiten: das ist auf menschlicher Ebene bereichernd. Noch wichtiger aber ist, dass unsere Schweißer unter besten Arbeitsbedingungen tätig sind. Die Ergonomie des Coboters ermöglicht es repetitive und unbequeme Arbeiten für unsere Mitarbeiter zu streichen und sie dem kollaborativen Roboter zuzuweisen. Wir prüfen derzeit die Möglichkeiten andere Coboter für weitere Aufgaben innerhalb unseres Unternehmens zu integrieren.

Haben Sie als Standortdirektor eine Änderung bezüglich der Produktivität wahrgenommen?

Auf jeden Fall, sie wird durch zwei Faktoren gesteigert: die zeitparallele Arbeit (wenn dies möglich ist), insbesondere bei Be- und Entladevorgängen oder Qualitätskontrolle während einer Zykluszeit des Coboters, aber auch durch eine Änderung der Organisation der Werkstatt. Der Coboter ermöglicht es nämlich eine Produktion in drei Schichten einzurichten, wenn die Arbeitslast es erfordert. Ein einziger Bediener kann mehrere Coboter zu steuern. An einem herkömmlichen Schweißstand dagegen kann ein einziger Mitarbeiter nicht mehrere Zyklen gleichzeitig ausführen!

Welche Art von Werkstück eignet sich am besten für den Coboter?

Die Produktionsmöglichkeiten sind breit gefächert. Diese Technologie eignet sich jedoch besonders gut für in kleinen und mittleren Serien gefertigte Metallteile. Die Größe des Teils hängt von der Oberfläche des Arbeitstischs ab, die es ermöglichen muss das vollständige Endprodukt aufnehmen. Wir passen uns den Anfragen unserer Kunden entsprechend an. Bezüglich der Rohstoffe ist unser kollaborativer Roboter in der Lage Stahl, Edelstahl und Aluminium zu schweißen. Außerdem gibt es fast keine geometrischen Beschränkungen. Der Coboter schweißt einfache Teile genauso wie sehr komplexe Einheiten.

Entdecken Sie im Video den kollaborativen Roboter bei der Arbeit:

Als Zulieferer seit über 35 Jahren ist Groupe TMA auf Schneide- und Bearbeitungsservices von Metallen spezialisiert. Wenden Sie sich an uns und bekommen Sie Ihren Gratiskostenvoranschlag für alle Ihre Bedürfnisse an maßangefertigten Metallteilen.