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Produktions-Roboter werden zu vielseitigen Teamplayern

Erstmals intelligente, voll kooperierende Robotertechnologien vorgestellt - Optimiertes Zusammenspiel von Mensch-Maschine und Maschine-Maschine - Enge Zusammenarbeit zwischen DaimlerChrysler und KUKA Roboter

Augsburg/Stuttgart, Januar 2006 – Der Ruf von DaimlerChrysler, herausragende Automobile zu bauen, gründet auch auf fortschrittlichen Fertigungsmethoden. Seinen Vorsprung auf diesem Gebiet baut das Unternehmen nun durch „Kooperierende Roboter“ (KIR) weiter aus, eine neuartige Produktionstechnologie, die bei der DaimlerChrysler Premiummarke Mercedes-Benz weltweit erstmals zum Einsatz kommt. Das innovative, in enger Zusammenarbeit mit der KUKA Roboter, Augsburg, entwickelte Fertigungssystem ermöglicht die exakt koordinierte Teamarbeit von Robotern. Sie agieren dadurch schneller, vielseitiger, und präziser.


Rund drei Millionen Euro hat DaimlerChrysler seit Beginn der Zusammenarbeit mit KUKA Roboter im Jahr 2000 in die Projektentwicklung investiert. Die Initialzündung für das neue Konzept lieferte der Automobilhersteller, der als Anwender von Fertigungstechnik und Entwickler von Fahrzeuginnovationen den vollen Überblick über sämtliche Produktionsabläufe und die damit verbundenen Anforderungen hat. Herzstück des neuen Systems ist die Entwicklung einer intelligenten Kommunikation auf Ethernet-Basis. Eine neue Hochleistungssoftware erlaubt einen weitaus flexibleren und effizienteren Einsatz der Roboter. Vereinfacht dargestellt: Dieselben Roboter können schneller, vielseitiger und präziser agieren als bisher. Werkstücke können nun auch während der Weitergabe zur nächsten Montagestation bearbeitet werden, dadurch reduzieren die „intelligenteren“ Maschinen die nichtproduktiven Transportzeiten.

Darüber hinaus können kooperierende Roboter mehr Arbeitsinhalte bewältigen – für dieselbe Leistung sind also weniger Anlagen erforderlich und DaimlerChrysler kann Flächen um bis zu 20 Prozent und Investitionen in Fertigungsanlagen um etwa fünf Prozent reduzieren.


Lokale Vernetzung schafft hoch produktive „Roboteams“


Bis zu 15 Roboter lassen DaimlerChrysler und KUKA Roboter in den RoboTeams in Versuchsanordnungen zusammenarbeiten, Tendenz steigend. Damit besitzen beide Unternehmen einen deutlichen Vorsprung gegenüber dem Wettbewerb, der momentan noch mit Gruppen von vier Robotern operiert.


RoboTeams werden bevorzugt in Fertigungsbereichen zum Einsatz kommen, die bereits in hohem Maße automatisiert sind. Ein Pluspunkt der Technologie von DaimlerChrysler und KUKA: Jeder Roboter behält seine Standardsteuerung. Diese wird mit einem schnellen lokalen Netzwerk (Ethernet) verbunden, über das die Automaten miteinander kommunizieren und sich gegenseitig über die so genannte geometrische Kooperation synchronisieren. Ein Roboter hat dabei das Kommando, die anderen richten sich nach ihm. Fachleute sprechen deshalb von der „Master-Slave-Technologie“. Dies erleichtert auch die Programmierung, für die nur geringfügig höhere Anforderungen nötig sind als bei konventionell gesteuerten Industrierobotern, unabhängig von der Größe des RoboTeam. Eine zusätzlich entwickelte Software zur Kollisionsvermeidung auf der Robotersteuerung gestaltet die Zusammenarbeit der Maschinen untereinander noch einfacher und sicherer.


Der Vorteil einer möglichst großen Zahl kooperierender Roboter zeigt sich bei längeren Fertigungslinien. Diese sind üblicherweise in so genannte Fertigungszellen gegliedert, in denen jeweils vier bis fünf Automaten arbeiten. Dazwischen ist ein so genannter Transferroboter installiert, der das Teil aus der einen Zelle nimmt und zur nächsten bewegt.


Kooperierende Roboter ermöglichen ein mit herkömmlichen Produktionstechnologien nicht realisierbares Fertigungsverfahren: Ein Handlingroboter nimmt das Teil bereits auf, während es in der einen Zelle noch bearbeitet wird.


Schon während der Übergabe setzen die Roboter aus der nächsten Zelle wie bei einem „fliegenden Wechsel“ die Bearbeitung fort. Voraussetzung: Sämtliche Maschinen sind in einem RoboTeam vernetzt.


Bewegung bringt Vorteile


Welchen Fortschritt das Teamwork zwischen mehreren Robotern darstellt, zeigt sich auch bei Bauteilen, die komplex sind oder beidseitig bearbeitet werden müssen. Bisher kamen Roboter wegen ihres eingeschränkten Bewegungsschemas häufig nur von einer Seite an diese Werkstücke heran. Schon wenn der Automat beispielsweise einen Schweißpunkt in einem schwierigen Winkel setzen musste, war es notwendig, das Teil aus der Vorrichtung zu nehmen, in die richtige Lage zu drehen und neu einzuspannen oder eine zusätzliche Bearbeitungsstation einzurichten. Genauso stellte sich die Aufgabe, wenn die Rückseite bearbeitet werden musste. Im RoboTeam hingegen hält ein Automat das Bauteil und bewegt es frei, während ein oder mehrere Roboter die Schweiß-, Klebe- oder sonstigen Arbeiten übernehmen. Auch der Prozessroboter selbst ist mobil und wechselt, falls nötig, die Arbeitsposition. Ein Ergebnis dieses Perspektivwechsels sind optimal geführte Schweiß- und Klebenähte sowie präzise gesetzte Clinch-, Bolzen- und Schweißpunkte.


Kürzere Fertigungsstraßen, weniger Installationen


Der Einsatz von RoboTeams bietet noch weitere Vorteile. So lässt sich durch die optimale Zugänglichkeit der Bauteile die Zahl der Prozesswerkzeuge deutlich verringern. Mehr noch: Kooperierende Roboter erlauben völlig neue Werkslayouts mit kürzeren Produktionslinien und weniger aufwendigen Installationen, etwa zum Heben großer und schwerer Lasten. Theoretisch können mehrere Standardroboter, von denen jeder einzelne nur eine maximale Traglast von 500 Kilogramm hat, auch zum Transport von weitaus schwereren Rohkarosserien eingesetzt werden. Zum anderen können die RoboTeams die Karosserien in jede gewünschte Position drehen, so dass diese für menschliche und maschinelle Teammitglieder leichter zugänglich sind.

 

Über die KUKA Roboter Gruppe

Die KUKA Roboter, Augsburg, ist ein Unternehmen der IWKA Aktiengesellschaft (Karlsruhe) und gilt als weltweit führender Anbieter von Industrierobotern. Die Kernkompetenzen liegen in der Entwicklung und Produktion sowie im Vertrieb von Industrierobotern, Steuerungen, Software und Lineareinheiten. Das Unternehmen ist Marktführer in Deutschland und Europa, weltweit an dritter Stelle. Die KUKA Robot Group beschäftigt weltweit etwa 2.000 Mitarbeiter. Davon sind für die KUKA Roboter Gruppe Deutschland bundesweit 1.100 Beschäftigte im Headquarter in Augsburg sowie in Niederlassungen und Tochtergesellschaften tätig. In 2004 wurde ein Umsatz von 425 Mio. Euro erwirtschaftet. Das Unternehmen ist mit mehr als 20 Tochterunternehmen in Europa, USA und Asien vertreten.
 

 
 

 
 

 
 

 
 
 
 
Erscheinungstermin:
 
18.01.2006
 
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