Für Dr. Hubert Waltl, Produktionsvorstand bei Audi, eröffnen Mensch-Roboter-Kooperationen ganz neue Möglichkeiten: „Die zunehmende Vernetzung von Mensch und Maschine wird die Fabrik der Zukunft prägen. Sie gibt uns die Chance, anstrengende Routinetätigkeiten zu automatisieren und ergonomisch ungünstige Arbeitsplätze zu optimieren.“ Die besagte Applikation ist die erste Mensch-Roboter-Kooperation im Volkswagen-Konzern, die in der Endmontage zum Einsatz kommt.

Für die Mitarbeiter der A4/A5/Q5-Montage im Werk Ingolstadt bedeutet die neuartige, direkte Ko­operation zwischen Mensch und ­Roboter eine enorme Erleichterung: Bislang mussten sie sich in Materialboxen beugen, um die Kühlmittel­ausgleichsbehälter zu greifen. Ein auf den ersten Blick einfacher Ar­beitsschritt, der bei häufiger Wieder­holung jedoch schnell zu Rücken­beschwerden führen kann. Diesen Arbeitsumfang übernimmt von jetzt an der Roboter.

Die Roboterlösung zur direkten Interaktion mit den Mitarbeitern basiert auf einem Kuka-Roboter und einer von MRK entwickelten Schutzhaut.

© Audi

Der KR 5 SI erfüllt somit die An­forderungen an den kollaborierenden Betrieb der Produktnorm für Industrieroboter (DIN EN ISO 10218), der Norm für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen (PLd nach DIN EN ISO 13849-1) der TS 15066 (Technical specification Robots and robotic devices – industrial Safety requirements Collaborative industrial robots) und der BG/BGIA-Empfehlungen zur Gestaltung von Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern. Dies wurde in Form einer Baumusterprüfung von der Berufsgenossenschaft zertifiziert. MRK-Geschäftsführer Peter Heiligensetzer: „Der KR 5 SI kann seine ­Stärken dort ausspielen, wo eine konventionelle Roboterzelle mit Schutzzäunen aufgrund des Prozesses nicht eingesetzt werden kann. Zum Beispiel sind in der Montage oft ein ­Eingriff und eine Prozessüberwachung des Menschen erforderlich. Auch für die Nachrüstung bestehender Anlagen eignet sich die Technologie, da der ­Roboter aufgrund der Eigensicherheit kein neues Anlagenkonzept er­fordert.“
Mit einem baugleichen Roboter, der mit einer Klebedüse statt mit einem Saugnapf ausgestattet ist, arbeiten die Ingolstädter Audi-Mitarbeiter im A4-Karosseriebau bereits seit 2013 zusammen – jedoch taktungebunden und ohne Anreichen eines Materials. Dort unterstützt der Roboter den Werker beim Auftragen von Klebenähten. Statt den Kleber selbst auf die Karosserieteile aufzutragen, muss der Mitarbeiter letztere nur noch bereitlegen und den Vorgang starten.

Audi plant bereits weitere Einsatzmöglichkeiten von Mensch-Roboter-Kooperationen, auch an den interna­tionalen Produktionsstandorten. Eine Strategie, hinter der auch der Betriebsrat  steht. „Wir sehen die Chancen, die die voranschreitende Vernetzung von Mensch und Maschine mit sich bringt. Entscheidend für uns ist, wie diese Entwicklung gestaltet wird. Zu begrüßen ist sie für uns dann, wenn sie weder Arbeitsplätze gefährdet, noch dazu führt, dass der Mensch von Maschinen entmündigt wird“, so Peter Mosch, Gesamtbetriebsratsvorsitzender beim Ingolstädter Autobauer.

Eine menschenleere Fabrik werde es also bei Audi auch zukünftig nicht geben. „Der Mensch wird weiterhin die Entscheidung über die Fertigungsvorgänge treffen. Unsere Mitarbeiter sind damit heute wie morgen der Schlüssel für eine zukunftsfähige Produktion“, betont Produktionsvorstand Dr. Huber Waltl.

Roboter bewegt Autos

Neben der Mensch-Roboter-Interaktion testet Audi aktuell weitere Systeme für die intelligente Fabrik der Zukunft: In einer Pilotphase transportieren seit Februar zwei Roboter im Werk Ingolstadt Autos nach der Produktion selbstständig auf eine Zwischenfläche. Von dort aus stellen sie die Modelle später nach Versandzielen geordnet wieder bereit, damit Logistik­mitarbeiter sie auf Bahnwaggons verladen können. Nun bereitet Audi den ersten Industrieeinsatz vor. Daneben prüft das Unternehmen weitere Anwendungsfelder für solche Roboter.

Laut Audi erfüllt das intelligente System die speziellen Sicherheits­vorgaben für kooperierende Robotersysteme und hat das ent­sprechende Zertifikat der Berufsgenossenschaft erhalten.

© Audi

„Durch den autonomen Transport unserer Automobile könnten wir unseren Mit­arbeitern lange Laufwege ersparen und die Ergonomie ihrer Arbeit verbessern“, sagt Dr. Hubert Waltl und ergänzt: „Zudem haben Systeme wie dieses das Potenzial, die Effizienz unserer Abläufe entscheidend zu steigern.“ Die Idee für die Roboter mit dem Namen ‚Ray‘ stammt von dem bayerischen Unternehmen Serva Transport Systems und hat diesem im Jahr 2013 bereits eine Nominierung für den Deutschen Gründerpreis beschert.

Ray ist frei beweglich und hochflexibel. Er besteht aus einem 6 m langen und 3 m breiten Gestell, das via Sensorik Position und Maße eines Autos erfasst und sich auf diese einstellt. Dann greift der Roboter vorsichtig die Räder und hebt das Auto bis zu 10 cm an. Eine Steuerungssoftware teilt ihm einen Platz zu, auf dem Ray das Auto abstellt. So lassen sich Automobile bis zu einer Länge von 5,3 Metern schnell bewegen und platzsparend zwischen-lagern. Sobald eine ausreichende Anzahl an Autos für ein Versandziel auf der Sortierebene steht, stellt der Roboter diese zum Verladen wieder bereit.