Herr Brandstetter, welchen Mehrwert versprechen sich Maschinenbauer, die Roboter in ihre Maschinen integrieren?

Sebastian Brandstetter: Ich sehe grundsätzlich drei Vorteile: Erstens machen Roboter Maschinen flexibler, zweitens lassen sich manche Prozesse mit einem Roboter einfacher umsetzen, drittens können Roboter Menschen von gefährlichen, anstrengenden und monotonen Arbeiten entlasten.

Haben Sie ein Beispiel für die Integration eines Roboters in eine Anlage?

Brandstetter: Sehen wir uns eine Abfüllanlage für Shampoo-Flaschen unterschiedlicher Form und Größe an. Die leeren Flaschen werden ungeordnet auf einem Förderband zugeführt. Ein Pick-and-Place-Roboter nimmt eine Flasche vom Band, wobei der Roboter die Bewegungsdaten von einem Vision System erhält, und platziert die Flasche auf den Shuttle eines Transportsystems wie unserem Acopostrak.

Lässt sich so eine Maschine nicht auch mit einem herkömmlichen Robotersystem mit externer Steuerung umsetzen?

Brandstetter: Das ist gar nicht so einfach. Damit ein Pick-and-Place-Roboter einzelne Flaschen greifen kann, benötigt seine Steuerung in Echtzeit Informationen darüber, wo sich die Flasche gerade befindet und wie sie ausgerichtet ist. Außerdem sind Informationen zu den Abmessungen nötig, um die Flaschen sicher zwischen die Shuttles zu klemmen. Alle diese Prozesse müssen im Bereich weniger Mikrosekunden synchronisiert ablaufen.

Sie haben erwähnt, dass Roboter Maschinen flexibler machen. Bitte erläutern Sie das etwas genauer.

Brandstetter: Wenn wir uns klassische Produktionsmaschinen ansehen, sind diese ganz spezifisch auf ein Produkt oder gar eine Produktausprägung ausgerichtet. Teilweise werden komplexe mechanische Vorrichtungen eingebaut, zum Beispiel, um ein Produkt von einer Maschinenebene auf die nächste zu befördern. Ändert sich das Produkt hinsichtlich Größe, Gewicht oder Form, müssen diese Vorrichtungen angepasst, ausgetauscht oder gar neu konstruiert werden. Einem Roboter ist das egal, der passt gegebenenfalls seine Bahnplanung an die neuen Gegebenheiten an und schon kann die Maschine weiterproduzieren.

Das klingt so, als ob Roboter jede Maschine produktiver machen würden.

Brandstetter: Ganz so weit würde ich nicht gehen. Aber ich denke, dass sich Roboter tatsächlich in weit mehr Fällen amortisieren als gemeinhin angenommen wird. Das gilt auch dann, wenn es um die Sicherheit des Bedieners geht.

Inwiefern?

Brandstetter: Nehmen Sie zum Beispiel Maschinen, die sich sehr schnell bewegen, so wie die oben angesprochene Abfüllanlage. Defekte oder umgefallene Flaschen müssen aus dem Prozess ausgeschleust werden. Wird das von einem Menschen gemacht, muss die Geschwindigkeit der Anlage auf ein sicheres Niveau heruntergeregelt werden, sobald jemand die Sicherheitstüre öffnet. Entfernt jedoch ein Roboter die betreffende Flasche, kann die Maschine mit voller Produktivität weiterlaufen.

Aber werden Maschinen durch integrierte Roboter nicht größer?

Brandstetter: Ganz im Gegenteil, integrierte Roboter verkleinern den Footprint einer Maschine. Roboter können komplexe Manipulationen vornehmen, für die bisher aufwendige – und damit große – mechanische Konstruktionen notwendig waren. Zudem entfällt etwa bei der integrierten Lösung von uns der eigene Roboterschaltschrank und die Roboter lassen sich auch kopfüber oder seitlich montieren. Und wenn der Maschinenbauer Roboter mit intelligenten Track-Systemen kombiniert, kann er seine Maschine sogar noch weiter optimieren.

Wie das?

Brandstetter: Die Shuttles der Track-Systeme lassen sich individuell steuern und dabei, wie gerade erläutert, mikrosekundengenau mit den Roboterbewegungen synchronisieren. Bearbeitungen können während der Bewegung erfolgen und der Prozess lässt sich ohne Hardwareänderungen jederzeit an andere Produkteigenschaften anpassen. Dadurch erhöht sich der Durchsatz und die benötigte Stellfläche wird kleiner.

Mit der Mapp Robotics-Komponente für Pick-and-Place-Anwendungen lassen sich Applikationen mit wenigen Mausklicks konfigurieren.

© B&R

Was bedeutet das für den Maschinenbauer?

Brandstetter: Er kann seinen Kunden eine völlig neue Art von Maschine anbieten, eine Maschine, die sich automatisch an das zu fertigende Produkt anpasst – selbst wenn dieses spezifische Produkt bei der Maschinenentwicklung noch gar nicht bekannt war. So können produzierende Unternehmen einen der dringendsten Wünsche der Konsumenten erfüllen: Individuelle Produkte zum Preis von Massenprodukten.