Trend steht auf Cobot

„Vor der Anschaffung von Cobots gibt es strategische Überlegungen und Voraussetzungen, die berücksichtigt werden müssen, um einen erfolgreichen Einsatz zu gewährleisten“, kommentiert Tobias Wölk, Produktmanager bei Reichelt Elektronik.

Zieldefinition und Bedarfsanalyse

Vor der Anschaffung eines Cobots sollten klare Ziele definiert und Bedarfe analysiert werden, um den Einsatz optimal zu planen und zukünftige Erfolge messen zu können. Mögliche Ziele können die Steigerung der Produktionskapazität, die Einsparung von Kosten oder die Verbesserung der Produktqualität sein. Dabei wird im ersten Schritt eine Bestandsaufnahme des Status quo gemacht, die die Stärken, Schwächen, Chancen und Risiken der aktuellen Produktionsprozesse analysiert. Anschließend sollte das Unternehmen spezifische Anforderungen sowie Erwartungen formulieren, die sie durch die Cobots erfüllen müssen.

Zusätzliche Hilfe bieten Rechenformeln für die Automatisierung: Auf deren Basis lässt sich entscheiden, ob Investitionen getätigt werden sollen. Die Formeln helfen bei der Berechnung, wie viele Rohstoffe der Betrieb bei der Produktion mit einem Cobot einsparen oder wie viel manuelle Nacharbeit vermieden werden kann.

Technische Anforderungen

Bei der Auswahl eines geeigneten Cobots spielen mehrere wichtige Faktoren eine Rolle: Die Größe sowie der Kollaborationsgrad des Cobots muss zur jeweiligen Aufgabe und dem verfügbaren Platz passen, inklusive etwaiger Schutzbarrieren. Wird der Cobot einen festen Platz im Betrieb haben oder muss er mobil sein? Die Taktgeschwindigkeit des Prozesses ist ebenso zu berücksichtigen wie die erforderliche Reichweite und die Beweglichkeit des Roboters in Bezug auf seine Freiheitsgrade. Auch die Traglast sowie die Fehlertoleranz spielen eine Rolle bei der Auswahl der Automatisierungslösung.

Nach der Auswahl eines Cobot-Modells, folgt die Eignungsprüfung. Die Methode soll einerseits eine erfolgreiche Integration gewährleisten und andererseits die Risiken für die Arbeitsumgebung ermitteln. Zur Prüfung gehören:

• Analyse der Aufgabenstellung: Erstellung eines Lastenhefts und Aufnahme der relevanten Leistungsdaten
• Prüfung der technischen Machbarkeit hinsichtlich der Kapazitäten ebenso wie des Knowhows und Schulungsbedarfs des Personals
• Erstellung eines technischen Konzepts: Spezifikationen Cobot, Anforderungen an den Arbeitsplatz, notwendige Sicherheitseinrichtungen, erforderliche Logistik
• Abschließender Quick-Check

Der Quick-Queck bewertet alle Applikationsmerkmale detailliert und stellt sicher, dass die Kriterien wie Flexibilität, Produktivität und Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.

Risikobewertung und Sicherheitsmaßnahmen

Die Risikobewertung identifiziert und bewertet technische Fragen zur Konstruktion, Funktion, zum Betrieb und Aufbau etc. des Cobots. Sie berücksichtigt zudem Vorschriften, Normen und Gefährdungen wie DIN EN ISO10218, sowie menschliche Faktoren gemäß DIN EN ISO12100:2010, 5.5.3.4.

Die folgenden Sicherheitsmaßnahmen zur Risikominderung richten sich nach den jeweilig identifizierten Gefahren. In der Ausführung sehe das so aus: Der Cobot arbeitet an der Produktionslinie und setzt Werkstücke zusammen. Die Risikobeurteilung ergibt, dass einerseits für das Produkt während der Bearbeitung und andererseits für die Mitarbeiter beim Entnehmen des fertigen Werkstücks eine Quetschgefahr entstehen kann. Um diese Gefahr abzuwenden, werden Sensoren zur Überwachung der Kräfteeinwirkung implementiert. Sie signalisieren dem Cobot, wenn ein zuvor vorgegebener Richtwert überschritten wird.

Vorbereitung für die Systemintegration

Um zu zeigen, was ein Cobot kann, müssen Mitarbeitende Schulungen durchlaufen, die über neue Prozesse aufklären und auf die Veränderungen im Bereich Arbeitsschutz, -sicherheit, Ergonomie sowie Datenschutz vorbereiten. Auch der Cobot muss auf seine neue Tätigkeit „geschult“ werden. Die Programmierung läuft entweder über manuelle Handführung oder über grafische Tablet-Oberflächen. Der Vorteil der Methoden ist, dass die Einarbeitungszeit reduziert wird.

Während der Testphase des Cobots werden seine Bewegungsabläufe überwacht und immer wieder nachjustiert. Am Ende des Pilotprojekts sollte der Cobot genau in die Produktionsumgebung integriert sein. Danach ist er für den täglichen Einsatz bereit. Fortlaufendes Monitoring sowie regelmäßige Instandhaltung sind essentiell für die fehlerfreie Funktion des Cobots.