Fraunhofer Austria
Fraunhofer Austria

Produktivitätssteigerung durch Cobots in der Praxis


“Für mich beweist dieses Projekt, dass man mit Cobots auch wirklich kurze Taktzeiten erreichen kann.”
Titanilla Komenda, MSc
Robotik-Ingenieurin, Fraunhofer Austria

Melecs: Mensch-Roboter-Kollaboration bei der Platinenverpackung

Cobot "UR5" verpackt 2 Millionen Platinen pro Jahr und steigert die Produktivität um 25 Prozent

Melecs EWS hat eine Cobot-Applikation installiert, mit der der Elektronikfertigungs-Dienstleister nun zwei Millionen Leiterplatten pro Jahr kostengünstiger verpackt. Mit einer speziellen Greifkonstruktion übernimmt ein UR5 hier gleich mehrere Arbeitsschritte und handhabt unter anderem drei Platinen gleichzeitig – eine 25-prozentige Produktivitätssteigerung im Anwendungsbereich ist das Ergebnis.

Um sein rasches Wachstum zu realisieren, suchte der Elektronikzulieferer für die Automobilindustrie nach einem Weg, kostengünstiger und schneller zu automatisieren als mit herkömmlichen Lösungen. Im Rahmen eines Innovationsprojekts wollten die Österreicher evaluieren, inwieweit kollaborierende Roboter eine Ergänzung zur globalen Automatisierungsstrategie darstellen können.

Gemeinsam mit der Fraunhofer Austria Research hat Melecs EWS zunächst einen passenden Prozess für das Pilotprojekt identifiziert, von dem die Mitarbeiter dann entlastet werden sollen. Gefunden wurde dieser schließlich in der Verpackung von Elektronik-Bauteilen für Wasserpumpen in Fahrzeugen. Das monotone Handling der kleinen, runden Leiterplatten wurde zuvor im Drei-Schicht-Betrieb manuell durchgeführt.

Die Anforderungen der Anwendung waren durchaus anspruchsvoll: „Die größte Herausforderung war es, die sehr kurzen Taktzeiten von fünf bis sechs Sekunden Verpackungszeit pro Baugruppe einzuhalten“, erklärt Titanilla Komenda, Robotik-Ingenieurin bei Fraunhofer Austria Research und mit der Entwicklung der Anlage betraut. „Um das stabil umsetzen zu können, haben wir uns gemeinsam mit Melecs für den UR5 von Universal Robots entschieden. Bei den UR-Robotern haben wir das beste Preis-Leistungs-Verhältnis gesehen. Außerdem ist UR bereits erprobt am Markt und kann Serviceleistungen für Melecs mit einem Partner in direkter Umgebung erbringen.“

Datenschutz und Datenverarbeitung

Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: https://policies.google.com/privacy

Video — Melecs EWS GmbH, Austria

Lösung

© Melecs
© Melecs
© Melecs

Um den hohen Anforderungen der Anwendung gerecht zu werden, muss der UR-Cobot eine ganze Bandbreite von Einzelaufgaben erledigen. Dazu wurde er mit einem speziell angefertigten Greifinstrument ausgestattet, das drei Laserscanner, drei Strömungsgreifer und einen Vakuumgreifer in einer einzigen Konstruktion vereinigt.

Und so läuft der Prozess ab: Nachdem eine Mitarbeiterin die Nutzen getrennt hat, legt sie eine Gruppe von Leiterplatten in den Arbeitsbereich des Cobots. Der Cobot erfasst dann zunächst drei Platinen mit den Laserscannern. Anschließend saugen die drei Strömungsgreifer je eine Platine an und platzieren dann alle drei Platinen gleichzeitig in einem Tray. Dieses bietet Platz für insgesamt 54 Platinen. Sobald ein Tray voll beladen ist, packt der Cobot es mit dem Vakuumgreifer in eine Kiste – und wenn eine Kiste mit Trays gefüllt ist, verschließt er ebenfalls mit seinem Vakuumgreifer den Deckel. Die Kisten sind damit fertig zur Auslieferung an den Kunden.

„Der UR-Roboter verpackt fehlerfrei etwa zwei Millionen Bauteile pro Jahr“, resümiert Komenda stolz. „Für mich beweist dieses Projekt, dass man mit Cobots auch wirklich kurze Taktzeiten erreichen kann.“ Auch Georg Loisel zieht ein rundum positives Fazit zum Pilotprojekt: „Wir konnten durch Universal Robots eine 25-prozentige Produktivitätssteigerung im Anwendungsbereich erzielen. Der Roboter läuft im Drei-Schicht-Betrieb absolut stabil und wir gehen davon aus, dass er sich innerhalb von anderthalb Jahren amortisiert hat. Die UR-Cobots sind eine hervorragende Ergänzung für unsere Automatisierungsstrategie und wir werden sie definitiv auch in zukünftige Projekte einbeziehen.“