Scope Online - Industriemagazin für Produktion und Technik
Sie befinden sich hier:
Home> Automatisierung> Automatisierung + Steuerungstechnik>

Mensch-Roboter-Kooperation bei BMW

Industrie-PC19-Zoll-Display mit variabler Touch-Sensitivität

Noax Industrie-PC S19P

Der Industrie-PC S19P von Noax verfügt über ein 19"-Display, dessen Touch-Sensibilität sich über das Tool nSmart einstellen lässt. Die intuitive Gestensteuerung und Schutzart IP69 machen ihn zum idealen Helfer im industriellen Umfeld.

…mehr

Mensch-Roboter-KooperationDas Dream-Team in der BMW-Qualitätssicherung

Die MRK-Systeme GmbH mit Sitz in Augsburg hat sich auf Mensch-Roboter-kooperierende Industrielösungen spezialisiert. Für das BMW Group Werk Landshut realisierte das Unternehmen eine Anlage, in der Mensch und Kuka-Roboter gemeinsam an der Produktionslinie stehen - ohne Schutzzaun.

sep
sep
sep
sep
Roboter von Kuka

Das BMW Group Werk Landshut unterhält eine der modernsten Leichtmetallgießereien der Welt. Ob Drei-, Vier-, oder Sechszylinder Motoren, für sämtliche Modelle der BMW Flotte werden hier die Kurbelwellengehäuse gefertigt.

Kuka Roboter bei BMW

Für die Qualitätssicherung der Kurbelwellengehäuse sollte der Prozess  automatisiert werden. Allerdings kann die Qualitätssicherung nicht vollständig automatisiert werden, es bedarf weiterhin des geschulten Blicks der Mitarbeiter. Deswegen lautete der Auftrag an die MRK-Systeme GmbH: eine Anlage zu entwickeln, in der Mensch und Roboter direkt zusammenarbeiten. Das schont die Gesundheit der Mitarbeiter, die nun nicht mehr die schweren Bauteile bewegen müssen. „Die Mensch-Roboter-Kollaboration sorgt für die ergonomische Entlastung der Mitarbeiter von BMW“, erklärt Michael Mohre, verantwortlich für den Bereich Operations bei der MRK-Systeme GmbH und maßgeblich an der Installation der Automatisierung beteiligt. Seit nunmehr eineinhalb Jahren stehen zwei identische Applikationen mit jeweils einem KUKA Roboter für hohe Traglasten aus der KR QUANTEC Serie vom Typ KR 210 R2900 prime K– das K steht für die Konsolen-Ausführung des Roboters – an der Produktionslinie im bayrischen Landshut. Jeweils ein Mitarbeiter steuert dabei mittels Joystick die Bewegungen des Roboters, um in einer angenehmen Körperhaltung die Bauteile auf Fehler zu prüfen.

Anzeige

Jedes Kurbelwellengehäuse wird geprüft

Mensch-Roboter-Kooperation: Das Dream-Team in der BMW-Qualitätssicherung

Über ein Förderband werden alle produzierten Kurbelwellengehäuse in den Arbeitsbereich angeliefert. Je nach Bauart (Drei-, Vier- oder Sechszylinder), wählt die überlagerte Steuerung das entsprechende Programm zur Bewegungssteuerung des Roboters aus. Erreicht das Kurbelwellengehäuse den Arbeitsbereich des Roboters, steuert der Werker mittels Joystick dessen Bewegungen. Der Roboter bewegt sich dabei auf einer vorgegebenen Bahn zu dem Gehäuse, schließt den Greifer und reicht das Bauteil dem Werker an. Nun prüft es der Arbeiter mittels Kaltlichtlampe auf Fehler. Währenddessen hält der Roboter das rund 30 kg schwere Bauteil sicher in der für den Mitarbeiter optimalen Höhe. Hat der Werker den Prüfvorgang abgeschlossen, fährt er den Roboter samt Gehäuse zurück zum Förderband und legt es ab. Beendet ist der interaktive Prüfvorgang mit einem Knopfdruck. Damit dokumentiert der Mitarbeiter, ob das Bauteil „in Ordnung“ oder „nicht in Ordnung“ ist.

Die Anforderung: so sicher und benutzerfreundlich wie möglich

Mensch-Roboter-Kooperation: Das Dream-Team in der BMW-Qualitätssicherung

Bei der direkten Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine steht die Sicherheit der Mitarbeiter an erster Stelle. Drei voneinander unabhängige Sicherheitsvorrichtung sorgen für maximale Sicherheit am Arbeitsplatz. Die Absicherung besteht aus einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (Safe-SPS) die auch den Greifer sicher steuert, einer sicheren Robotersteuerung, die den Roboter nur bestimmte Geschwindigkeiten in Arbeitsräumen ausführen lässt sowie einem Zustimmtaster. Damit sich der Roboter überhaupt bewegt, muss der Mitarbeiter den Zustimmtaster gedrückt halten. Lässt er los, stoppt der Roboter augenblicklich. Für die praktikable Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist darüber hinaus eine einfache Bedienung entscheidend. Bei der Umsetzung wurde darauf geachtet, dass sowohl Rechts- als auch Linkshänder einfach den Roboter steuern können. Ferner ist die Steuerung des Roboters intuitiv beherrschbar. Drückt oder zieht der Mitarbeiter den Joystick-Griff nach vorne/hinten, bewegt sich der Roboter in eine parametrierte Richtung. Drückt er ihn nach links oder rechts, orientiert sich der Roboter ebenfalls entsprechend um. Über ein Daumenrad kann zudem die Höhenverstellung des Kurbelgehäuses relativ zum Werker vorgenommen werden.

Ergonomie als entscheidendes Kriterium

Kuka Roboter

Bislang erfolgte die Qualitätsprüfung mittels eines „Rhönrads“. Das Kurbelgehäuse wurde dabei mit Muskelkraft samt „Rhönrad“ gedreht, um es so von allen Seiten auf Fehler zu untersuchen. Das Problem dabei: das „Rhönrad“ ist schwer. Zudem mussten sich insbesondere großgewachsene Arbeiter bei jedem Prüfvorgang bücken, was schädlich für die Rückenergonomie ist. Das Ziel war eine Applikation, die die Mitarbeiter entlastet, einfach zu bedienen ist sowie die kurzen Taktzeiten einhält. „Die Anforderungen von BMW waren prädestiniert für den Einsatz von Robotern, da diese sehr flexibel einsetzbar sind. Bei Bauteiländerungen können sie zudem einfach umprogrammiert werden. Außerdem stimmt das Preis/Leistungsverhältnis“, erklärt Mohre, dessen Unternehmen ausschließlich mit Produkten von KUKA arbeitet. Die beiden eingesetzten KUKA Roboter aus der KR QUANTEC Serie verfügen jeweils über 210 kg Tragkraft. Die KUKA KR QUANTEC Serie aus dem Segment der hohen Traglast steht für schnelle Taktzeiten sowie höchste Bahngenauigkeit.

Ausbau der bestehenden Anlage geplant

Mittlerweile befinden sich die beiden Anlagen seit dem Jahr 2015 in Betrieb. Zeit um ein Fazit zu ziehen: „Wir konnten die Erwartungen durchweg erfüllen. Die Taktzeiten können eingehalten werden und die Arbeit ist für die Mitarbeiter nun deutlich angenehmer“, sagt Mohre. Mittlerweile arbeiten Mohre und seine Kollegen sogar an einer Erweiterung der Anlage. So sollen zukünftig nochmal zwei Prüfstände für die Qualitätssicherung errichtet werden, um mit der steigenden Produktion Schritt zu halten. „Die neuen Applikationen werden identisch, mit Ausnahme einiger neuer Features, zu den bereits bestehenden sein“, verrät Mohre. Neben der erfolgreichen Umsetzung demonstriert die Anlage auch die sinnvolle und sichere Zusammenarbeit von Mensch und Roboter. kf

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Automatisierte additive Fertigung von Arburg

Spritzgießen und additive FertigungKuka Roboter ermöglicht bei Arburg maximale Flexibilität

Der deutsche Maschinenbauer Arburg hat eine automatisierte Fertigungslinie entwickelt, mit der sich in Serie gefertigte Spritzgussprodukte auf Kundenwunsch direkt in der Produktionslinie individualisieren lassen.

…mehr
Messeimpression der Z 2017

Messedoppel Intec und ZIntec und Z 2019: Aussteller können sich ab sofort anmelden

Vom 5. bis 8. Februar 2019 wird die Leipziger Messe während der kommenden Ausgabe des Messeverbunds Intec und Z erneut zum Zentrum der Fertigungstechnik für die Metallbearbeitung und Treffpunkt der Zulieferbranche. Die Anmeldephase für die Intec und Z 2019 ist jetzt gestartet.

…mehr
Simulationssoftware: Ideale Randbedingungen

SimulationssoftwareIdeale Randbedingungen

Der Simulationsspezialist Cadfem zeigte auf der Intec die neue Softwareversion Ansys 18. Ein Schwerpunkt der Weiterentwicklung liegt auf Ansys AIM, einer Software, mit der die Simulation eines Produktes in allen physikalischen Disziplinen auf einfache Weise durchführbar ist.

…mehr
Intec und Z 2017

Leipziger Messedoppel wächstIntec und Z zählen mehr Besucher

Das Messedoppel Intec und Z ist am Freitag mit einem Besucherzuwachs zu Ende gegangen. 24.200 Besucher aus 35 Ländern (2015: 23.500 Besucher aus 35 Ländern) kamen vom 7. bis 10. März auf die Leipziger Messe. 1.382 Aussteller aus 30 Ländern (2015: 1.433 aus 33 Ländern) zeigten ihr Leistungsspektrum aus der Metallbearbeitung und der Zulieferindustrie.

…mehr
Intec-Preis 2017

Intec-Preis 2017Das sind die Gewinner

Im Rahmen der Messegala der Intec und Z 2017 in der Kongresshalle am Zoo Leipzig wurden am 7. März die Gewinner des Intec-Preises 2017 und der Z-Innovationsschau verkündet.

…mehr
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Anzeige

Direkt zu:


ExtraSCOPE


TrendSCOPE


Robotik in der industriellen Fertigung