Herr Mühlens, aus den großen Fabriken sind Roboter längst nicht mehr wegzudenken. Nun automatisieren auch immer mehr kleinere und mittelständische Unternehmen und greifen dabei auf Low-Cost-Automation zurück. Was sind aus Ihrer Sicht die Gründe dafür?

Alexander Mühlens ist Leiter des Geschäftsbereichs Automatisierungstechnik und Robotik bei Igus.

© Igus

Alexander Mühlens: Kleine und mittelständige Unternehmen stehen genau wie die großen Konzerne unter einem Wettbewerbsdruck. Ein klassischer Weg, um dem zu begegnen, ist, Aufgaben zu automatisieren. Allerdings überfordern die Einstiegspreise von Industrierobotern häufig das Budget von KMU. Zudem wäre weiteres Personal nötig, das sich um die Programmierung des Roboters kümmert. Auch dies sind Kostenpunkte, die viele Unternehmen nicht stemmen können. Hinzu kommt, dass die großen Industrieroboter für viele Tätigkeiten überdimensioniert sind – gerade, wenn es um einfache, monotone Aufgaben geht. Insofern sind kostengünstige und vor allem leicht zu bedienende Lösungen gefragt, die ein Mittelständler ohne einen zu hohen Kosten- und Integrationsaufwand einsetzen kann. Und genau für diese Anwendungen haben wir verschiedene Low-Cost-Kinematiken – Gelenkarmroboter, Linearroboter sowie Scara- und Delta-Roboter – entwickelt.

Was müssen Einsteiger bei der Auswahl eines Roboters beachten?

Mühlens: Die zentrale Frage ist immer: Welche Aufgabe will ich automatisieren und welche Parameter sind mir dabei wichtig? Daneben gibt es viele Fragen, die man sich im Vorfeld stellen kann, um herauszufinden, welche Robotik-Lösung für einen am besten geeignet ist: Wie schwer ist das zu bewegende Teil in einer Pick&Place-Anwendung? Wie hoch muss die Genauigkeit sein? Wie schnell soll die Robotik-Lösung sein? Wenn der Roboter beispielsweise in einem Ausgabeautomaten einen Schokoriegel nimmt und in die Ausgabe legt, braucht er dafür keine extreme Präzision und keine hohen Geschwindigkeiten. Und genau das spart am Ende Geld.

Low-Cost-Automation hört sich erstmal gut an – bleibt aber trotz geringer Kosten nicht dennoch die Einstiegshürde hoch, gerade für Unternehmen, die bisher nur wenig Erfahrung mit Robotik haben?

Mühlens: Diese Hürden zu senken und Anwendern einen besonders einfachen Einstieg in die Automatisierung zu bieten, ist genau unser Ziel. Bei unserem Ansatz ‚Build or Buy‘ kaufen Anwender nur die einzelnen Robotik-Komponenten oder aber eine schon fertige Lösung. Besonders hilfreich ist hier unser Online-Marktplatz RBTX, da er Anwender und Nutzer von Low-Cost-Robotik einfach zusammenbringt. Auf dem Online-Marktplatz haben Nutzer die Möglichkeit, sich mit nur wenigen Klicks eine eigene kostengünstige Roboterlösung zusammenzustellen.

Doch nicht alle Anwender wissen von Anfang an, was genau sie für ihr Automatisierungsprojekt benötigen. Am Anfang einer jeden Beratung steht oft die Frage „Was will ich automatisieren?“. Hier hilft der sogenannte RBTXpert weiter. Der Interessent wählt seinen kostenlosen Wunschtermin mit dem RBTXpert und beschreibt schließlich im Video-Call sein Vorhaben. Der Experte kümmert sich anschließend um das ‚Wie‘. Die Machbarkeit wird im Remote-Termin gemeinsam geprüft, indem live die Vorteile von unterschiedlichen Roboterkinematiken und Zubehör getestet werden. Die Umsetzung der geplanten Automatisierung wird auf der 400 m² großen ‚Customer Testing Area‘ getestet und optimiert, wobei der Kunde per Video daran mitwirken kann. Noch passgenauer wird es, wenn er das zu bewegende Teil vorab für Versuche zu Igus schickt. Am Ende der kostenlosen Beratung steht die Gewissheit über die Machbarkeit und Kompatibilität des Automatisierungsprojektes und ein Angebot mit Festpreis. Entscheidet sich der Kunde für eine Realisierung, werden im Anschluss die Komponenten geliefert. Bei der Inbetriebnahme hilft der RBTXpert-Service dann erneut als Teil des Projektumfangs.

Was heißt Low-Cost-Automation konkret bei Igus?

Mühlens: Wir setzen bei unseren Robotern auf verschiedene Punkte. Da ist zunächst einmal die Modularität: Der Kunde die Möglichkeit, sich zum Beispiel seinen Gelenkarm so zu konfigurieren, wie er es möchte. Ein weiteres Thema ist das Gewicht: Da wir in den zentralen Elementen auf unsere Kunststoffe setzen, sind unsere Kinematiken besonders leicht. Und der wahrscheinlich wichtigste Punkt: Wir versprechen einen schnellen Return on Invest nach circa sechs bis zwölf Monaten. All das soll die Hürden für die Automatisierung senken. Zusätzlich bieten wir auch eine intuitive kostenlose Steuerungssoftware und einen Online-Konfigurator an. Mit der Roboter-Software können Erstanwender bereits nach einer halben Stunde programmieren. Und preisgünstig sind unsere Roboter deshalb, weil wir uns auf die wesentlichen Funktionen beschränken: Unsere Roboter haben eine Präzision von 0,5 bis 1 mm, können bis zu 5 kg heben und schaffen bis zu 60 Picks die Minute – sie sind also nicht die schnellsten und präzisesten, aber für viele Aufgaben mehr als passend. Unsere Robotik-Komponenten finden sich zum Beispiel in Eis- und Getränkeautomaten, aber auch in der Einlegevorrichtung einer Werkzeugmaschine sowie wie in Montagestationen.

Apropos schneller Return on Invest: Welche Wahl haben Kunden und mit welchen Kosten muss bei der Anschaffung überhaupt zu rechnen?

Mühlens: Im Bereich Low-Cost-Automation haben wir derzeit die vier angesprochenen Roboterarten mit entsprechenden Lösungen im Programm. Portallösungen gibt es bereits ab 1000 Euro, den Delta Roboter sowie die Gelenkarme bereits ab 3500 Euro ohne Steuerung. Unsere typischen Projekte haben insgesamt 8000 Euro Hardwarekosten und circa 20 Stunden Integrationsaufwand. Natürlich gibt es auch mal komplexere Projekte, die sich mit Low-Cost-Automation und dem RBTXpert heute noch nicht umsetzen lassen. Dann nehmen wir sie in unseren Entwicklungsplan mit auf.

Beispiel Low-Cost-Automation: Ein Roboter verkauft Pralinen

© Igus

Im belgischen Brügge hat das Schokoladengeschäft Roose’s Chocolate World einen Roboter namens Chocomatic bauen lassen. Er verpackt Pralinen vor den Augen der Kunden. Dabei fährt der Roboter im Glaszimmer auf und ab, schwenkt den Arm in alle Richtungen, greift in die Auslagen, nimmt Pralinen mit einem Sauggreifer auf, legt sie fein säuberlich in die Box, ummantelt die Köstlichkeiten abschließend mit einer Goldfolie und fährt zur Ausgangsposition zurück. Zum Einsatz kommt dabei ein Robolink-Roboter von Igus.

Der Roboter ist auf einem Linearschlitten, der sogenannten siebten Achse, montiert. Per Zahnriemen wird er nun mit einer schmiermittelfreien Zahnriemenachse bis zu 3 m bewegt – angetrieben von einem Igus-Schrittmotor mit einem 5:1-Getriebe. Um einen sauberen Lauf ohne Verheddern zu ermöglichen, sind die Energie- und Datenleitungen in Energieketten eingelegt, die der Bewegung des Wagens folgen. Die Steuerung des Roboterarms ist in seinen Fuß integriert. Das Kommissionieren lernt der elektrische Mitarbeiter dank einer von Roose entwickelten Software, die mit der Steuerung über eine Schnittstelle interagiert. Das hauseigene Programm wertet die Bilder der 3D-Kamera des Roboters aus und berechnet, in welcher Position und Reihenfolge die Pralinen in der Box Platz finden. Mitarbeiter müssen Chocomatic lediglich einschalten und gelegentlich Konfekt nachfüllen – aufwendige Schulungsmaßnahmen sind nicht erforderlich. Der Roboter bewegt sich autonom zu den einzelnen Exemplaren, nimmt sie mit dem Vakuumgreifer auf und legt sie in die Schale – mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s und einer Wiederholgenauigkeit von 0,8 mm.