Cobots in der Elektronikfertigung
Kollege Roboter testet Leiterplatten
Bei der Herstellung elektronischer Bauteile ist die Qualitätskontrolle ein elementarer Bestandteil des Fertigungsprozesses. Jede Baugruppe muss sorgfältig geprüft und dabei vorsichtig aufgenommen, in den Testadapter eingelegt, wieder entnommen sowie entsprechend sortiert werden. Eine ebenso zeitintensive wie monotone Aufgabe, die schnell zum Engpass und für die Mitarbeiter zur Belastung werden kann. Kollaborative Roboterlösungen können hier ihre Trümpfe ausspielen.
Bild: Rethink Robotics, Inc.Sawyer auf der Hannover Messe
Vom 23. bis 27. April präsentiert Rethink Robotics seinen kollaborativen Roboter Sawyer auf seinem Messestand C14 in Halle 17 der Hannover Messe. An einer Touch&Try-Station können Interessierte den Cobot eigenhändig mit der Train-by-Demonstration-Methode anlernen und aus erster Hand erfahren, in welchen weiteren Use Cases Sawyer bereits im Einsatz ist und warum das neue Software Update Intera 5.2 neue Möglichkeiten bei der Visualisierung und Erfassung von Produktionsdaten bietet.
Die Automatisierung von Testapplikationen war lange Zeit nicht möglich. Herkömmliche, gittergeschützte Industrieroboter boten mit Blick auf Kosten, Platzbedarf und Arbeitsschutz keine realistische Option. Ihre Implementierung ist zu teuer und die Roboter selbst sind zu sperrig und vor allem zu unflexibel, um dynamisch auf wechselnde Produktionsanforderungen reagieren zu können. Inzwischen hat die Automatisierung eine neue Entwicklungsstufe erreicht: Kollaborative Roboter, kurz Cobots, schließen Automatisierungslücken und ermöglichen die maschinelle Umsetzung von Produktionsschritten dort, wo es bisher unrentabel oder schlicht nicht möglich war.
Maschinelle Werker
Die neue Generation maschineller Werker zeichnet sich durch eine kompakte und leichte Bauweise aus, durch die selbst enge Produktionsumgebungen kein Hindernis mehr darstellen. Im Gegensatz zu ihren schwergewichtigen, festverschraubten Kollegen, die auf hohe Stückzahlen, geringe Variantenvielfalt und unveränderliche Prozesse ausgerichtet sind, punkten Cobots durch Flexibilität und einfache Bedienbarkeit. Was sie aber vor allem auszeichnet, ist die hochentwickelte Sensorik, mit der sie ihre Umgebung einschließlich der menschlichen Kollegen wahrnehmen und situationsgerecht reagieren können. Hierbei handelt es sich um ein komplexes Zusammenspiel von Hard- und Software. Der kollaborative Roboter Sawyer aus der US-amerikanischen Roboterschmiede Rethink Robotics ist genau auf diese Anforderungen ausgelegt. Durch seine responsive Kraftsteuerung wird möglich, was in punkto Arbeitssicherheit lange Zeit undenkbar war: eine räumlich und arbeitsteilig enge Kooperation von Mensch und Roboter ohne bauliche Schutzvorrichtungen wie Zäune oder Käfige.
Bild: Rethink Robotics, Inc.Roboter prüft Platinendruck
Der spanische Elektronikhersteller P4Q Electronics suchte lange nach einer Automatisierungslösung, um Prozesse wie die Qualitätskontrolle seiner Platinen effizienter zu gestalten. "Die Automatisierung wichtiger Aufgaben innerhalb des Produktionsprozesses hatte für uns schon lange Priorität", erklärt Alejandro Caballero, Operations Manager bei P4Q Electronics, die Ausgangssituation. "Allerdings taten wir uns schwer, dies kostenverträglich umzusetzen." Der Elektronikhersteller ist auf die Entwicklung und Herstellung elektronischer Produkte und Systeme spezialisiert, die in der Automobilindustrie, im Bereich erneuerbare Energien sowie bei Anwendungen im Eisenbahnsektor und weiteren Branchen zum Einsatz kommen. Das Portfolio umfasst z.B. Kontroll- und Antriebssysteme für Züge, Solar-Tracking-Controller, LED-Lösungen für die Automobilindustrie sowie Steuerungen für Windturbinen.
Kostengünstig, schnell und einfach
Ein moderner Cobot wie Sawyer kann das Anforderungsprofil einer kostengünstigen, flexiblen und schnell zu integrierenden Automatisierungslösung passgenau abdecken. So konnte P4Q den Roboter nach der Anschaffung binnen weniger Stunden für unterschiedliche Aufgaben in der Fertigung einsetzen: Sawyer untersucht z.B. den Platinendruck auf Fehler, indem er Fotos erstellt und abgleicht, die Platinen in einen Testadapter einlegt, diesen schließt und wieder öffnet und die Teile entsprechend dem Testergebnis sortiert. Durch die Train-by-Demonstration-Methode, bei der Sawyer Bewegungsabläufe durch das bloße Führen des Roboterarms erlernt, können auch Mitarbeiter ohne Programmierkenntnisse komplexe Applikationen realisieren. Durch eine grafische Benutzeroberfläche, die jeden Applikationsschritt per Entscheidungsbaum visualisiert, sorgt die leistungsstarke Software Intera für intuitive Bedienbarkeit. Der geringe Integrationsaufwand ohne Ausfallzeiten, die überschaubaren Kosten und die einfache Handhabung des Cobots tragen maßgeblich dazu bei, kleineren und mittelgroßen Unternehmen wie P4Q Electronics den Einstieg in das Thema Automatisierung zu erleichtern.
Bild: Rethink Robotics, Inc.Durchsatz und Teilequalität
Durch den Einsatz von Sawyer konnte P4Q Electronics den Produktionsdurchsatz um ein Viertel steigern. Gleichzeitig verzeichnete das Unternehmen spürbare Verbesserungen bei der Teilequalität. Die intelligente Kraftsteuerung des Roboters stellt bei der Behandlung empfindlicher Elektronikbauteile einen präzisen und bedarfsgerechten Krafteinsatz sicher und reduziert dadurch das Risiko für Beschädigungen. Um eine komplett fehlerfreie Produktion der Werkstücke zu erreichen, will der Elektronikhersteller dem Cobot weitere Aufgaben übertragen. Außerdem wird daran gearbeitet, neue Aufgabenfelder zu identifizieren, in denen kollaborative Roboter eingesetzt werden können, um den Produktionsprozess weiter zu automatisieren. "Mit Sawyer haben wir eine kosteneffiziente Lösung zur Hand, die die Kontinuität unserer Produktionsprozesse verbessert", sagt Caballero. "Dies wiederum erhöht sowohl die Qualität der Teile als auch die Produktivität. Dadurch profitieren wir von einem Wettbewerbsvorteil, der unsere Erwartungen übertrifft."
Kapazität, Produktivität und Kosteneffizienz
Auch das Unternehmen ASM Assembly Systems, Anbieter von SMT-Lösungen für die Elektronikindustrie, setzt Sawyer in seiner Fertigung ein, um Leiterplatten für die eigene Produktion in einen Testadapter einzulegen, auf Fehler zu überprüfen und entsprechend zu palettieren. Das Unternehmen hat es sich zum Ziel gesetzt, seine Mitarbeiter von eintönigen und unergonomischen Aufgaben zu entlasten, um ihre Arbeitskraft möglichst wertschöpfend einzusetzen: Während Sawyer den monotonen Testvorgang durchführt, gewinnen die Fachkräfte Kapazitäten zurück, die sie für komplexere Aufgaben innerhalb des Fertigungsprozesses einsetzen können. "Im Vergleich zu klassischen Industrierobotern ist Sawyer sehr einfach zu implementieren", betont Alessandro Bonara, der als Head of Electronics Factory die Fertigung von ASM leitet. "Für uns ist es wichtig, schnell und flexibel auf die Anforderungen unserer Kunden reagieren zu können. Automatisierungslösungen müssen daher schnell einsetzbar sein und bei Produktivität und Kosteneffizienz rasche Ergebnisse erzielen."
Safety first
Wie P4Q setzt auch ASM Sawyer im direkten Umfeld seiner Mitarbeiter ein. Besonderen Wert legte das Unternehmen deshalb auf die TÜV-Zertifizierung des Cobots, um eine gefahrlose Interaktion von Mensch und Maschine sicherzustellen. Zusätzlich ließ das Unternehmen die Applikation, in der Sawyer zum Einsatz kommt, von unabhängiger Stelle CE-zertifizieren.
Bei der Herstellung elektronischer Bauteile ist die Qualitätskontrolle ein elementarer Bestandteil des Fertigungsprozesses. Jede Baugruppe muss sorgfältig geprüft und dabei vorsichtig aufgenommen, in den Testadapter eingelegt, wieder entnommen sowie entsprechend sortiert werden. Eine ebenso zeitintensive wie monotone Aufgabe, die schnell zum Engpass und für die Mitarbeiter zur Belastung werden kann. Kollaborative Roboterlösungen können hier ihre Trümpfe ausspielen.
Bild: Rethink Robotics, Inc.Sawyer auf der Hannover Messe
Vom 23. bis 27. April präsentiert Rethink Robotics seinen kollaborativen Roboter Sawyer auf seinem Messestand C14 in Halle 17 der Hannover Messe. An einer Touch&Try-Station können Interessierte den Cobot eigenhändig mit der Train-by-Demonstration-Methode anlernen und aus erster Hand erfahren, in welchen weiteren Use Cases Sawyer bereits im Einsatz ist und warum das neue Software Update Intera 5.2 neue Möglichkeiten bei der Visualisierung und Erfassung von Produktionsdaten bietet.
Die Automatisierung von Testapplikationen war lange Zeit nicht möglich. Herkömmliche, gittergeschützte Industrieroboter boten mit Blick auf Kosten, Platzbedarf und Arbeitsschutz keine realistische Option. Ihre Implementierung ist zu teuer und die Roboter selbst sind zu sperrig und vor allem zu unflexibel, um dynamisch auf wechselnde Produktionsanforderungen reagieren zu können. Inzwischen hat die Automatisierung eine neue Entwicklungsstufe erreicht: Kollaborative Roboter, kurz Cobots, schließen Automatisierungslücken und ermöglichen die maschinelle Umsetzung von Produktionsschritten dort, wo es bisher unrentabel oder schlicht nicht möglich war.
Rethink Robotics, Inc.
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 2 2018 - 17.04.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
