Aus der Fantasiewelt in die reale Fabrik

Intelligente Maschinen, die uns Menschen unterstützen, gibt es in der Fantasiewelt seit tausenden von Jahren. Bereits im 8. Jahrhundert v. Chr. stellte sich Homer in seiner Ilias ein Team von versierten Automaten als Assistenten in der Metallverarbeitung vor. In der realen Welt der 1970er-Jahre brachten Industrieroboter – der Name entstammt der tschechischen Literatur – übermenschliche Kraft, Schnelligkeit und Wiederholbarkeit in die Automobilindustrie und übernahmen dort Aufgaben wie Schweißen und Lackieren.

Frühe Roboterindustrialisierung

In dieser Zeit hat Yamaha bereits seine eigene computergestützte Produktionsausrüstung (CAME) zur Unterstützung der Motorradherstellung entwickelt. Im Gegensatz zu den großen Schweißrobotern waren diese Geräte klein und hochfunktionell. Als Yamaha 1981 erkannte, dass dieses CAME-Konzept in der Industrie eine zunehmend größere Rolle spielen würde, wurde die erste Inkarnation der Abteilung für intelligente Maschinen (IM) aus der Taufe gehoben. Zum Gründungsteam von etwa 50 Mitarbeitern gehörten sowohl Ingenieure aus der Produktionstechnik als auch neu eingestellte Spezialisten. Allerdings war der Markt für solche Maschinen zu diesem Zeitpunkt noch nicht etabliert und die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen waren schwierig.

Eine Zeit lang ruhten die Aktivitäten, bis Katsuhiko Tsuchiya nach seiner Rückkehr vom Posten des Leiters des kalifornischen Forschungs- und Entwicklungszentrums von Yamaha wieder nach Japan zurückkehrte. Er reorganisierte die IM-Abteilung und das Team arbeitete in einer Ecke der Motorradfabrik weiter. Da das allgemeine Marktinteresse an Industrierobotern stetig zunahm, nutzte das Team die Gelegenheit, um auf der Internationalen Roboterausstellung in Tokio im September 1983 zu zeigen, wie seine Lösungen Produktionsprozesse verändern und die Produktivität der Fertigung steigern können.

Bei dieser Veranstaltung entdeckten die Besucher eines großen Elektronikherstellers die Vorführungen am Messestand von Yamaha IM. Sie setzten sich mit dem Team in Verbindung, um zu erkunden, ob das ausgestellte Knowhow für die Herstellung eines kleinen Bestückers für SMD-Chips zur Platzierung elektronischer Bauteile auf Leiterplatten genutzt werden könnte. Diese kleine, hochgenaue, programmierbare Maschine wurde zum Wegbereiter für die heutigen Bestückungsmaschinen zur Oberflächenmontage. Noch immer sind die Hochgeschwindigkeits-Inline-Oberflächenbestücker die meistverkauften Produkte im Portfolio von Yamaha Robotics. Ausgestattet mit der Yamaha-Robotertechnik bieten sie hohe Geschwindigkeit, Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Flexibilität. Das sowie viele innovative Automatisierungsfunktionen ermöglichen anhaltend kurze Zykluszeiten bei geringen Fehlern – zwei der Hauptvorteile, die Hersteller durch die Integration von Robotern in ihre Fertigung erzielen können.

Yamahas Geschäftsbereich IM präsentierte weiterhin neue und fortschrittliche Konzepte auf Messen in aller Welt. Mit der technischen Weiterentwicklung wurden die Bestellungen bei diesen Messen immer häufiger und umfangreicher. Zu diesen ersten Projekten gehörten eine Montagelinie für Bremsen und ein System zur Herstellung von Kopierern. Seitdem hat der Geschäftsbereich immer mehr Roboter geliefert, die die Produktion in immer mehr unterschiedlichen Branchen unterstützen, wie z.B. bei der Montage von Elektrogeräten, dem Transport von Automobilteilen und der Herstellung großer Flüssigkristall-Panels.

Industrieroboter der Gegenwart

Aufbauend auf dem Wissen und den Lösungen, die für diese frühen CAME-Maschinen entwickelt wurden, haben sich die Industrieroboter zu ausgefeilten und hoch entwickelten kartesischen, Scara-, Gelenk- und kollaborativen Robotern entwickelt. Darüber hinaus sind die LCMR200-Module von Yamaha mit Robotertechnik ausgestattet. Sie bieten einen schnellen, programmierbaren Werkstücktransport als leisere, robustere, zuverlässigere und flexiblere Alternative zu herkömmlichen Transportsystemen.

Die Tendenz zu höherer Automatisierung setzt sich in den Fabriken weltweit fort, da die Unternehmen versuchen, ihre Produktivität in allen Aspekten bei Herstellung, Verpackung und Handhabung verschiedener Arten von Produkten zu steigern. Roboter werden heute in großem Umfang eingesetzt, um Zykluszeiten zu verkürzen und Fehler zu reduzieren, während die durchgängige Automatisierung kompletter Montagesequenzen den Arbeitsfluss verbessern kann, indem sie die Synchronisation zwischen den einzelnen Prozessschritten verbessert.

Darüber hinaus sind neue Märkte und Anwendungen entstanden, wie z.B. die Produktion von Batterien für Elektrofahrzeuge, die von großen Scara-Robotern profitiert. Im Jahr 2023 demonstrierte Yamaha Robotics eine Lösung für die Endmontage und Prüfung von Batterien, die in der Lage ist, 35kg schwere Module wiederholt und mit hoher Positionsgenauigkeit für die Endmontage und elektrische Tests zu heben und zu platzieren.

Yamaha ist dabei, den Einsatz von Industrierobotern auch für kleinere Unternehmen attraktiv zu machen, indem es neue Produkte mit einem sehr günstigen Preis-/Leistungsverhältnis entwickelt. Die Scara-Serie YK-XE ist ein Beispiel dafür. Yamaha erweiterte das Portfolio in 2024 mit der Einführung der YK-XEC-Reinraumserie. Sie erfüllen die Reinheitsnormen der ISO-Klasse 4 (ISO14644-1) und werden in der Halbleiterfertigung, der Festplattenmontage, der Montage von Medizinprodukten und in der Lebensmittelproduktion eingesetzt.