Mit Robotik gegen den Fachkräftemangel im Handwerk
Kostengünstig zur 7. Achse
Wegen seines geringen Gewichts ist Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ein beliebter Werkstoff. Als Material für die Innenverkleidung von Zügen sorgt er für weniger Energieverbrauch bei der Fahrt. Dass sich für die Endbearbeitung solcher GFK-Teile moderne Robotik sehr gut nutzen lässt, zeigt die Anwendung der Firma Wehlage - mit einer kostengünstigen 7. Roboterachse von Igus.
Bild: ModucoTeil der täglichen Arbeit bei Wehlage, einem Anbieter von Maler- und Beschichtungsarbeiten, sind unter anderem Schleifprozesse. Konkret: Die Endbearbeitung von GFK-Teilen für die Innenverkleidung von Zügen.
Bild: Moduco
Bild: ModucoGut überlegte Investitionen
Das Problem: Die Automatisierung von Arbeitsprozessen stellt aufgrund der meist hohen Investitionskosten eine große Hürde für kleinere und mittelständische Unternehmen dar, deren Budget gut überlegt investiert werden muss. Um die Schleifarbeiten bei der Firmengruppe Wehlage effizient und kostengünstig zu automatisieren, hat man sich den Automatisierer Moduco zur Seite geholt. Der Unternehmensname steht für Modular Company und beschreibt das Konzept des Automatisierers: "Wir bauen für unsere Kunden Produktionsmodule, die sich einfach in bestehende Maschinen integrieren lassen oder miteinander kombiniert werden können, um daraus einen neuen Wertschöpfungsprozess zu bauen - sozusagen das Lego-Prinzip für die Automatisierungstechnik", betont Stephan Feldker, Geschäftsführer bei Moduco. Zu den Kunden des Automatisierers gehören Industrieunternehmen, vor allem aus der Kunststoff- und Metallverarbeitung. Besonders viel Potential für die kostengünstige Automatisierung sieht das Unternehmen bei Handwerksbetrieben. "Wir haben festgestellt, dass der Sondermaschinenbau den veränderten Anforderungen im verarbeitenden Gewerbe nicht mehr gerecht wird", erklärt Feldker. "Die Planbarkeit für Unternehmen nimmt ab. Daher ist es schwierig, große Summen in Anlagen zu investieren, ohne zu wissen, was in den nächsten Monaten oder Jahren passiert. Klar ist aber, dass investiert werden muss. Der Fachkräftemangel beschäftigt alle Unternehmen - insbesondere im Handwerk. Daher wollen wir einfache Lowcost-Lösungen bei unseren Kunden integrieren, die sich für vielfältige Aufgaben nutzen lassen - ob Schleifen, Bestücken, Montieren, Kleben oder Schweißen."
Bild: Moduco
Bild: ModucoWeniger Kosten, mehr Reichweite
So auch im Fall von Wehlage: Hierfür hat Moduco ein modulares Schleifrobotersystem gebaut - inklusive 7. Roboterachse aus dem Hause Igus. Um die Reichweite des Schleifroboters zu erhöhen und den Arbeitsraum bestmöglich auszunutzen, hatte der Automatisierer nach einer passenden Linearachse für das System gesucht. Denn ohne eine 7. Achse hätte die Anwendung durch den begrenzten Aktionsradius des Roboters nicht funktioniert. "Wir haben nach einer kostengünstigen Lösung gesucht, die eine hohe Kompatibilität bietet und damit auch die Integration zu Universal Robots ermöglicht, sodass eine einfache Bedienung ohne Programmierkenntnisse möglich ist. Gleichzeitig muss die Achse aber auch robust sein, damit der Schleifroboter über mehrere Jahre zuverlässig arbeiten kann", so Feldker. "Als es darum ging, die passende Linearachse zu finden, kamen wir auf Igus. Wir kennen das Unternehmen schon lange als Anbieter von Lagertechnik aus Kunststoff und wussten auch von seinem Produktangebot für die Automatisierung im Lowcost-Bereich. Die einbaufertige 7. Roboterachse der Serie Drylin hat uns letztlich überzeugt, denn mit Alternativen zu höheren Kosten ließe sich die Anwendung nicht umsetzen." Das modulare Roboterschleifsystem wird von den Wehlage-Mitarbeitern als Werkzeug eingesetzt, z.B. anstelle eines Hand-Exzenterschleifers. Dafür wird der Gelenkarmroboter zunächst mittels der Linearachse an die vorgesehene Position gebracht, dann wird die Bewegungsbahn per Robotersteuerung eingelernt. Der Einsatz der 7. Achse ermöglicht einen bis zu vierfach vergrößerten Arbeitsraum und damit ein wesentlich flexibleres Arbeiten. Für eine schnelle Installation und Inbetriebnahme, bietet Igus auch Komplettsysteme für seine 7. Roboterachsen - z.B. mit UR-Cap als direkte Integrationslösung inklusive aller benötigten elektrischen Baugruppen für Universal Robots.
Zuverlässig im Dauereinsatz
Beim Einsatz in Handwerksbetrieben wie bei Wehlage bietet die Linearachse von Igus einen weiteren, wichtigen Vorteil: Sie läuft aufgrund des Einsatzes von speziellen Polymeren im Gleitschlitten der Führung komplett schmier- und wartungsfrei. Durch die Schleifarbeiten fallen feine Schleifstäube an, die bei anderen Achsen am Schmiermittel gebunden werden und so zu vorzeitigem Verschleiß führen können. Zudem kostet das Schmieren, Reinigen und Warten von Anlagen Zeit, Geld und Produktivität. Der Wegfall des Schmiermittels ermöglicht auf Dauer die reibungslose Lauffähigkeit der 7. Achse. Um diese zu gewährleisten, werden die Roboterachsen wie alle Igus-Produkte vorab auf Herz und Nieren im hauseigenen, 3.800m² großen Testlabor geprüft. Der geschmeidige Lauf der Achse spielt auch bei der Endbearbeitung der GFK-Teile eine wichtige Rolle. Es müssen verschiedene Schliffe durchgeführt werden, z.B. der wichtige Füllerschliff, damit die Oberfläche ganz glatt wird und beim Lackieren keinerlei Unebenheiten zum Vorschein kommen. "Wir stellen hohe Ansprüche an die Qualität der Oberfläche der von uns bearbeiteten GFK-Teile", macht Geschäftsführer Wolfgang Wehlage deutlich. "Aufgrund des Schleifroboters auf der 7. Achse ist das Schleifbild viel regelmäßiger als vorher. Unsere Lackierer sind begeistert, mit so einem guten Ergebnis haben sie nicht gerechnet."
Fachkräfte entlasten, Nachwuchskräfte gewinnen
Das Schleifrobotersystem ist seit Anfang des Jahres bei Wehlage im Einsatz und wird zunehmend von den Mitarbeitern genutzt, um künftig auch komplexere Aufgaben lösen zu können. Damit sorgt der Schleifroboter auch für mehr Entlastung der Fachkräfte. Sie können sich auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren, während gleichzeitig die Produktivität gesteigert wird. "Die Fachkräfte, die wir haben, möchten wir gezielt für Aufgaben einsetzen, die ihrer Qualifikation entsprechen", so Wehlage. "Darüber hinaus erwarten wir durch den Einsatz von Robotik auch einen positiven Effekt, wenn es darum geht, neue Nachwuchskräfte zu finden. Die Arbeit mit neuen Technologien ist inzwischen für viele junge Talente ein wichtiger Faktor bei der Wahl des Arbeitgebers. Viele unserer Fachkräfte werden direkt in unserem Unternehmen ausgebildet. Und wir wollen zeigen, dass Nachwuchskräfte bei uns interessante Aufgaben erhalten", erklärt der Wehlage-Chef. Ein Punkt, der auch für viele andere Handwerksbetriebe große Bedeutung hat. "Wir haben für unsere modularen, kostengünstigen Systeme bisher sehr positives Feedback bekommen und sehen einen hohen Bedarf am Markt", so Feldker. "Das bezieht sich nicht ausschließlich auf das Schleifen, sondern etwa auch auf das Bestücken von Maschinen. Daher haben wir auch bereits weitere Kundenprojekte in Planung, für die auch der Einsatz von Igus-Produkten sehr interessant sein könnte."
Wegen seines geringen Gewichts ist Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ein beliebter Werkstoff. Als Material für die Innenverkleidung von Zügen sorgt er für weniger Energieverbrauch bei der Fahrt. Dass sich für die Endbearbeitung solcher GFK-Teile moderne Robotik sehr gut nutzen lässt, zeigt die Anwendung der Firma Wehlage - mit einer kostengünstigen 7. Roboterachse von Igus.
Bild: ModucoTeil der täglichen Arbeit bei Wehlage, einem Anbieter von Maler- und Beschichtungsarbeiten, sind unter anderem Schleifprozesse. Konkret: Die Endbearbeitung von GFK-Teilen für die Innenverkleidung von Zügen.Bild: Moduco
Bild: ModucoGut überlegte Investitionen
Das Problem: Die Automatisierung von Arbeitsprozessen stellt aufgrund der meist hohen Investitionskosten eine große Hürde für kleinere und mittelständische Unternehmen dar, deren Budget gut überlegt investiert werden muss. Um die Schleifarbeiten bei der Firmengruppe Wehlage effizient und kostengünstig zu automatisieren, hat man sich den Automatisierer Moduco zur Seite geholt. Der Unternehmensname steht für Modular Company und beschreibt das Konzept des Automatisierers: "Wir bauen für unsere Kunden Produktionsmodule, die sich einfach in bestehende Maschinen integrieren lassen oder miteinander kombiniert werden können, um daraus einen neuen Wertschöpfungsprozess zu bauen - sozusagen das Lego-Prinzip für die Automatisierungstechnik", betont Stephan Feldker, Geschäftsführer bei Moduco. Zu den Kunden des Automatisierers gehören Industrieunternehmen, vor allem aus der Kunststoff- und Metallverarbeitung. Besonders viel Potential für die kostengünstige Automatisierung sieht das Unternehmen bei Handwerksbetrieben. "Wir haben festgestellt, dass der Sondermaschinenbau den veränderten Anforderungen im verarbeitenden Gewerbe nicht mehr gerecht wird", erklärt Feldker. "Die Planbarkeit für Unternehmen nimmt ab. Daher ist es schwierig, große Summen in Anlagen zu investieren, ohne zu wissen, was in den nächsten Monaten oder Jahren passiert. Klar ist aber, dass investiert werden muss. Der Fachkräftemangel beschäftigt alle Unternehmen - insbesondere im Handwerk. Daher wollen wir einfache Lowcost-Lösungen bei unseren Kunden integrieren, die sich für vielfältige Aufgaben nutzen lassen - ob Schleifen, Bestücken, Montieren, Kleben oder Schweißen."
Bild: ModucoBild: ModucoWeniger Kosten, mehr Reichweite
So auch im Fall von Wehlage: Hierfür hat Moduco ein modulares Schleifrobotersystem gebaut - inklusive 7. Roboterachse aus dem Hause Igus. Um die Reichweite des Schleifroboters zu erhöhen und den Arbeitsraum bestmöglich auszunutzen, hatte der Automatisierer nach einer passenden Linearachse für das System gesucht. Denn ohne eine 7. Achse hätte die Anwendung durch den begrenzten Aktionsradius des Roboters nicht funktioniert. "Wir haben nach einer kostengünstigen Lösung gesucht, die eine hohe Kompatibilität bietet und damit auch die Integration zu Universal Robots ermöglicht, sodass eine einfache Bedienung ohne Programmierkenntnisse möglich ist. Gleichzeitig muss die Achse aber auch robust sein, damit der Schleifroboter über mehrere Jahre zuverlässig arbeiten kann", so Feldker. "Als es darum ging, die passende Linearachse zu finden, kamen wir auf Igus. Wir kennen das Unternehmen schon lange als Anbieter von Lagertechnik aus Kunststoff und wussten auch von seinem Produktangebot für die Automatisierung im Lowcost-Bereich. Die einbaufertige 7. Roboterachse der Serie Drylin hat uns letztlich überzeugt, denn mit Alternativen zu höheren Kosten ließe sich die Anwendung nicht umsetzen." Das modulare Roboterschleifsystem wird von den Wehlage-Mitarbeitern als Werkzeug eingesetzt, z.B. anstelle eines Hand-Exzenterschleifers. Dafür wird der Gelenkarmroboter zunächst mittels der Linearachse an die vorgesehene Position gebracht, dann wird die Bewegungsbahn per Robotersteuerung eingelernt. Der Einsatz der 7. Achse ermöglicht einen bis zu vierfach vergrößerten Arbeitsraum und damit ein wesentlich flexibleres Arbeiten. Für eine schnelle Installation und Inbetriebnahme, bietet Igus auch Komplettsysteme für seine 7. Roboterachsen - z.B. mit UR-Cap als direkte Integrationslösung inklusive aller benötigten elektrischen Baugruppen für Universal Robots.
Zuverlässig im Dauereinsatz
Beim Einsatz in Handwerksbetrieben wie bei Wehlage bietet die Linearachse von Igus einen weiteren, wichtigen Vorteil: Sie läuft aufgrund des Einsatzes von speziellen Polymeren im Gleitschlitten der Führung komplett schmier- und wartungsfrei. Durch die Schleifarbeiten fallen feine Schleifstäube an, die bei anderen Achsen am Schmiermittel gebunden werden und so zu vorzeitigem Verschleiß führen können. Zudem kostet das Schmieren, Reinigen und Warten von Anlagen Zeit, Geld und Produktivität. Der Wegfall des Schmiermittels ermöglicht auf Dauer die reibungslose Lauffähigkeit der 7. Achse. Um diese zu gewährleisten, werden die Roboterachsen wie alle Igus-Produkte vorab auf Herz und Nieren im hauseigenen, 3.800m² großen Testlabor geprüft. Der geschmeidige Lauf der Achse spielt auch bei der Endbearbeitung der GFK-Teile eine wichtige Rolle. Es müssen verschiedene Schliffe durchgeführt werden, z.B. der wichtige Füllerschliff, damit die Oberfläche ganz glatt wird und beim Lackieren keinerlei Unebenheiten zum Vorschein kommen. "Wir stellen hohe Ansprüche an die Qualität der Oberfläche der von uns bearbeiteten GFK-Teile", macht Geschäftsführer Wolfgang Wehlage deutlich. "Aufgrund des Schleifroboters auf der 7. Achse ist das Schleifbild viel regelmäßiger als vorher. Unsere Lackierer sind begeistert, mit so einem guten Ergebnis haben sie nicht gerechnet."
Fachkräfte entlasten, Nachwuchskräfte gewinnen
Das Schleifrobotersystem ist seit Anfang des Jahres bei Wehlage im Einsatz und wird zunehmend von den Mitarbeitern genutzt, um künftig auch komplexere Aufgaben lösen zu können. Damit sorgt der Schleifroboter auch für mehr Entlastung der Fachkräfte. Sie können sich auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren, während gleichzeitig die Produktivität gesteigert wird. "Die Fachkräfte, die wir haben, möchten wir gezielt für Aufgaben einsetzen, die ihrer Qualifikation entsprechen", so Wehlage. "Darüber hinaus erwarten wir durch den Einsatz von Robotik auch einen positiven Effekt, wenn es darum geht, neue Nachwuchskräfte zu finden. Die Arbeit mit neuen Technologien ist inzwischen für viele junge Talente ein wichtiger Faktor bei der Wahl des Arbeitgebers. Viele unserer Fachkräfte werden direkt in unserem Unternehmen ausgebildet. Und wir wollen zeigen, dass Nachwuchskräfte bei uns interessante Aufgaben erhalten", erklärt der Wehlage-Chef. Ein Punkt, der auch für viele andere Handwerksbetriebe große Bedeutung hat. "Wir haben für unsere modularen, kostengünstigen Systeme bisher sehr positives Feedback bekommen und sehen einen hohen Bedarf am Markt", so Feldker. "Das bezieht sich nicht ausschließlich auf das Schleifen, sondern etwa auch auf das Bestücken von Maschinen. Daher haben wir auch bereits weitere Kundenprojekte in Planung, für die auch der Einsatz von Igus-Produkten sehr interessant sein könnte."
igus GmbH
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 6 (Nov) 2022 - 02.11.22.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
