Industrieanzeiger 11.18

industrie 4.0

industrie 4.0 borationsfähige – Roboter. Dieser Cobot kann beispielsweise zum Beladen von Werkzeugmaschinen oder zum Anreichen von Teilen eingesetzt werden. Es arbeitet ohne Schutzzaun und ist deshalb vor Ort schnell installierbar. Kuka setzt den LBR iiwa in der eigenen Robotermontage ein. Hier verschraubt er die Getriebeschwingen für den großen Industrieroboter KR Quantec. Dabei folgt er den Anweisungen des menschlichen Kollegen: Dieser berührt ihn wie eine Person am Arm und startet damit den automatisierten Schraubprozess. Währenddessen bestückt der Mitarbeiter den zweiten Ablagetisch mit einer neuen Getriebeschwinge. ” Division Roboter entlasten den Menschen von schweren und monotonen Arbeiten. Sie werden ihn nicht ersetzen. Bild: Nataliya Hora/Fotolia „Wir schätzen, dass heute etwa 10 % der in der Industrie eingesetzten Roboter kollaborativ arbeiten.“ Ist der Cobot fertig, geht er in Ruheposition. Erst, wenn der Mitarbeiter ihn wieder berührt, macht er sich erneut an die Arbeit. Gleiche Zielgruppe, aber ein anderes Konzept präsentiert ABB mit YuMi, einem kollaborativen Zweiarmroboter. Er wurde speziell für die Kleinteilmontage in der Elektronikindustrie entwickelt. YuMi kann mit seinen beiden Roboterarmen alle notwen - digen Bewegungen auf engstem Raum ausführen. Die Reichweite der Roboterarme entspricht dabei in etwa der Reichweite von menschlichen Armen. YuMi kann direkt an bisher von Menschen besetzten Arbeitsstationen eingesetzt werden. Rainer Benz, Lead Harald von Heynitz, Partner Unternehmensberatung KPMG Manager der Division Industrie - automation und Antriebe in Deutschland, beschreibt die Herangehensweise von ABB: „Vereinfachung ist ein wichtiger Baustein, um Robotik und Automatisierung auch für kleine und mittelständische Betriebe attraktiv zu machen. Das beginnt bei der einfachen, intuitiven Programmierung, führt über die Programmierung, Bedienung und Überwachung des Roboters bis hin zu einem frei wählbaren Bediengerät, wie beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet oder ein PC.“ Menschen ersetzen Roboter Es geht auch andersrum: Bei Mercedes-Benz haben erstmals Menschen Roboter ersetzt. In der Montage des S-Klasse Coupés im Werk Sindelfingen wurden Fließband- Roboter ausgetauscht und neue Arbeitskräfte eingestellt, um für die steigende Zahl der Modellvarianten flexibler zu werden. Der Kündigungsgrund: „Roboter kommen nicht zurecht mit dem Grad der Individualisierung und den vielen Varianten, die wir heute haben. Wir sparen Geld und schützen unsere Zukunft, indem wir mehr Arbeitskräfte einstellen“, sagte Produktionschef Markus Schäfer der Nachrichtenagentur Bloomberg. Auch bei der aktuellen E-Klasse werden zukünftig Arbeiter das Head-up-Display auf der Windschutzscheibe einbauen. Bislang war das der Job von zwei fest installierten Robotern. Mercedes-Benz setzt immer mehr auf Individualisierung. Entscheidet sich ein Käufer für die S-Klasse-Limousine, kann er sehr viele Details nach Wunsch gestalten – von vier verschiedenen Typen von Reifenventilklappen, über Karbonbeschichtungen bis hin zu beheizbaren Getränkehaltern. „Diese Varianz ist zu viel für die Maschinen“, sagt Schäfer. „Sie können die vielen verschiedenen Optionen nicht bewältigen.“ Gute Nachrichten für Humanisten. (mg) • 40 Industrieanzeiger 11.18

Laserbasierte Verfahren ermöglichen den Sprung vom Rapid Prototyping zum Rapid Manufacturing. Bild: Trumpf Additive Manufacturing als Prozess in der Smart Factory Wertschöpfung addieren Additive Fertigungsverfahren | Ob Kraftwerksbau, Raumfahrt, Medizintechnik oder Automobilindustrie: Additive Fertigungsmethoden leiteten laut US-Ökonom Jeremy Rifkin die nächste industrielle Revolution ein. Auch wenn deutsche Ingenieure etwas nüchterner an das Thema herangehen, der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) beispielsweise sieht gute Chancen für innova - tive Geschäftsmodelle. Additive Verfahren sind schon länger als 3D-Druck oder auch als Rapid Prototyping bekannt. Die Weiterentwicklung des Verfahrens zum Rapid Manufacturing eröffnet jetzt neue Anwendungsgebiete. Die Vorteile überzeugen branchenübergreifend: Airbus fertigt inzwischen mehrere Bauteile mit dem neuen Verfahren, unter anderem einen ganzen Ventilblock. Er bietet die gleiche Leistung wie das konventionelle Bauteil, ist aber 35 % leichter und besteht aus weniger Einzelteilen. Das im 3D-Druckverfahren hergestellte Bauteil absolvierte inzwischen einen ersten erfolgreichen Testflug im Airbus A380. Additive Fertigungsverfahren arbeiten im Schichtbaubetrieb: So können geometrisch komplexe Strukturen hergestellt werden, die mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht oder nur aufwendig realisierbar wären. Unterschieden wird dabei zwischen Extrusions- und pulverbasierenden Prozessen. Bei der Extrusion wird Kunststoff durch eine beheizte Düse aufgeschmolzen und geometrisch definiert abgelegt. Bei pulverbasierenden Prozessen wird das Pulver in einer dünnen Schicht aufgetragen und dann punktgenau mit einem Laser aufgeschmolzen. Beim Abkühlen verbindet sich die Schicht mit der darunterliegenden aus dem letzten Durchgang. Danach wird wieder eine neue Schicht aufgetragen usw. Der große Vorteil des Laserverfahrens: Es funktioniert nicht nur mit Kunststoffen, sondern auch mit Metallen. Die Bauteile weisen hervorragende mechanische und physikalische Eigenschaften auf und können als finale Produkte verwendet werden. Grenzen und Risiken Werden additive Fertigungsverfahren zur Wunderwaffe der Effizienz und Flexibilität? Vermutlich nicht. Mit diesen Verfahren dauert die Teilefertigung unter Umständen mehrere Stunden. Bei großen Stückzahlen ist und bleibt die Massenfertigung unerreicht wirtschaftlich. Darüber hinaus erfordern die neuen Fertigungsverfahren noch große Entwicklungs-Anstrengungen, bis sie sicher beherrscht und darüber hinaus auch noch schnittstellenfrei in die Prozesskette von der Entwicklung bis zur Qualitätskontrolle integriert werden können. Und nicht zuletzt werfen additive Verfahren neue Rechtsfragen auf: Hochwertige Produkte, die schnell und kostengünstig nachgebaut werden können, benötigen eventuell zusätzlichen patent- und urheberrechtlichen Schutz. Darüber hinaus ergeben sich auch haftungsrechtliche Fragen. Bei fehlerhaften Produkten ist zu prüfen, wer die Verantwortung trägt: der Programmierer oder der Produzent? (mg) • Industrieanzeiger 11.18 41