KUKA mobile platform omniMove@Airbus

„Mobile Robotersysteme sind ein Quantensprung in der Evolution von fahrerlosen Transportfahrzeugen.“

Um Roboter in der Industrie zu 100 Prozent auszulasten und für die Produktion immer kleinerer Stückzahlen rentabel zu machen, müssen sie flexibler werden. Durch den Einsatz einer auf Kundenbedürfnisse zugeschnittenen Kombination aus mobiler Plattform, einer intelligenten Navigationssoftware, einem MRK-fähigen Roboter und einer leistungsfähigen Steuerung wird diese Flexibilität erreicht. Sie spart Platz in den Produktionshallen und wirkt präventiv hinsichtlich Arbeitsunfällen.

Warum mobile Robotersysteme extrem attraktiv für die Fabrik der Zukunft sind, erklärt Alois Buchstab, Vice President Advanced Robotic Applications bei der KUKA.

Herr Buchstab, warum wird die Fabrik der Zukunft mobile Robotersysteme benötigen?

Weil der Trend derzeit nur eine Richtung kennt: Mehr Individualisierung, mehr Varianten von Produkten, weg von der starren Massenproduktion, hin zum personifizierten Produkt, welches der Kunde sich in der digitalen Welt selbst am PC konfiguriert – und über das Internet bei einem Zwischenhändler oder direkt beim Hersteller online bestellt. All diese Entwicklungen führen zu einem radikalen Umdenken. Denn in dieser neuen Welt wird an die Produktion von Waren die Anforderung an eine wesentlich höhere Flexibilität gestellt als heute. Um diese zukünftig gewährleisten zu können, bedarf es neuer Produktionskonzepte, die eine extrem wandlungsfähige Produktion im industriellen Maßstab ermöglichen, die über die gesamte Prozesskette vernetzt ist. Die Produktionslogistik wird sich dabei grundlegend verändern. Roboter werden sich auf mobilen Plattformen frei in der Produktion bewegen, dabei unterschiedlichste Aufgaben bewältigen und mit dem Menschen interagieren.

Was unterscheidet mobile Robotersysteme von fahrerlosen Transportfahrzeugen, die sich bereits heute autonom in Produktionshallen bewegen?

Fahrerlose Transportsysteme sind bisher primär Sonderkonstruktionen für individuelle Kundenanforderungen. Ob zum Transport von Flugzeugteilen bei Airbus oder von Zugteilen bei Siemens – Plattformen wie der KUKA omniMove bewegen schwere Lasten in einer Fabrik von einem Produktionsplatz zum nächsten. Mobile Robotersysteme sind ein Quantensprung in der Evolution dieser Autonomous Guided Vehicles (AGV). Denn in Verbindung mit einem ortsungebundenen Roboter können die autonom fahrenden Plattformen neben klassischen Transportaufgaben zukünftig auch diverse Be- oder Entlade- sowie Bearbeitungsaufgaben übernehmen und direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten. Oder anders formuliert: die Roboter lernen das „Laufen“ und werden sich zukünftig zu den Produktionsabschnitten flexibel hin bewegen statt starr hinter Schutzzäunen zu stehen. Das Werkstück muss dann nicht mehr zum Roboter transportiert werden, sondern der Roboter fährt direkt zum Werkstück und bearbeitet es sofort.

Wo gibt es heute schon Einsatzmöglichkeiten für mobile Robotersysteme?

Die neue Mobilität eröffnet vielen Branchen Einsatzmöglichkeiten für Roboter, wo die Investitionskosten z.B. zum Einsatz an nur einer Maschine bisher zu hoch waren. Bewegt sich der Roboter mobil an mehrere Maschinen desselben Typs und erledigt dort zuverlässig dieselbe Arbeit, sind die Amortisationszeiten deutlich kürzer.

Das heißt, mit der Mobilität rechnet sich ein Roboter schneller?

In vielen Fällen ist das so, aber das ist nicht das einzige Argument für mobile Robotersysteme. Auch überall dort, wo Menschen unter besonders schwierigen Bedingungen tätig sind, werden Roboter durch die neue Mobilität zusätzlich interessant, weil sie den Menschen entlasten können. Im Flugzeugbau bewegen z.B. AGVs Tonnen schwere Bauteile millimetergenau, Roboter unterstützen die Fachkräfte bei schweren oder monotonen Arbeiten. Ob bohren, nieten, befestigen, heben, positionieren oder das Aufbringen von Lackbeschichtung oder Klebe- und Dichtmitteln – die Möglichkeiten sind mannigfaltig. So kann ein mobiles Robotersystem auf der Außenhaut einer Flugzeugkarosserie Dichtmittel gegen Korrosion auf den Nahtstellen aufbringen. Für stationäre Roboter sind die Bauteile schlicht zu groß – die mobilen Roboter hingegen sind flexibel, bewegen sich in unterschiedlichen Geschwindigkeiten entlang der Bauteile und können noch dazu für andere Tätigkeiten herangezogen werden, etwa für die Materialanlieferung. Auch in Reinräumen können mobile Robotersysteme wertvolle Dienste leisten. Wo die Herstellung sensibler Bauteile höchste Ansprüche an Raumklima, Sauberkeit und Funktionalität bei der Fertigung erfordert, spielen Roboter ihre Stärken aus, da sie u.a. keinerlei Verunreinigungen verursachen. Bisher waren sie aufgrund der fehlenden Mobilität dort nur bedingt einsatzfähig und der Mensch musste in dieser speziellen Umgebung mit unbequemen Schutzanzügen agieren. Dies wird sich in Zukunft ändern.

Gibt es bereits mobile Robotersysteme im praktischen Einsatz?

KUKA hat in den letzten Jahren verschiedene Prototypen mobiler Robotersysteme entwickelt, von denen derzeit rund 40 bei verschiedenen Unternehmen aus verschiedenen Branchen im Testeinsatz sind. Viele Unternehmen haben die Vorzüge der neuen Mobilität erkannt. Weitere Anfragen liegen uns vor. In Serie gehen die mobilen Robotersysteme Ende 2017. Die von KUKA dafür entwickelte, mobile Robotik-Serie KMR – KUKA Mobile Robotics – umfasst alle vier Kernkomponenten, die ein mobiles Robotersystem braucht, um seine Vorteile voll ausspielen zu können.

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