Gut geplant ist halb gewonnen

Wenn es darum geht, Roboter beim Palettieren einzusetzen, dann sind nicht selten Aussagen zu hören wie: „Das lohnt sich bei uns doch nicht“, oder „Bisher ging es doch auch ohne“, oder „Es ist viel zu kompliziert“.

Aber ist es denn kompliziert? Tatsächlich gibt es heute Roboter in Leichtbauweise, die zudem leicht zu bedienen sind. Hier ist es natürlich nicht derart trivial, dass der Anwender einen Cobot bestellt, auspackt und mit einem Knopfdruck und ohne konzeptionelle Vorüberlegungen den Cobot in den bestehenden Produktionsalltag integriert. Trotzdem lohnt sich das Wagnis Robotik meist. Beachten sollten Unternehmen dabei drei Dinge:

1. Keine Zusammenarbeit mit Vertretern der „Toaster-Mär“ – auspacken, anschließen, auf Knopf drücken und loslegen, funktioniert in der Realität nicht.

2. Die Wahl sollte auf einen Hersteller fallen, der Systemintegratoren an Bord hat, die Erstanwender kompetent beraten.

3. Wer auch immer über den Einsatz eines Cobots nachdenkt, sollte sich vorab selbst „aufschlauen“ – wobei es hier nicht darum geht, später alles selbst umsetzen zu können, sondern darum, sensibilisiert zu sein für Schlüsselthemen.

Was nun folgt, erhebt keinen Anspruch, ein allumfängliches Regelwerk zu sein. Die Tipps sollen Anwendern helfen, den eigenen Weg zum Palettieren mit Cobots besser vorbereitet anzugehen.

Wieviel Platz benötigt eine Palettierlösung?

Wieviel Platz steht vor Ort überhaupt zur Verfügung, und wo sollte am sinnvollsten automatisiert werden? Diese Fragen mögen im ersten Moment absurd klingen. Schließlich haben ja Palettierlösungen mit Leichtbaurobotern, also mit Cobots, im Gegensatz zu solchen mit klassischen massiven Robotern bereits einen schlanken Fuß. Ein Cobot ist zumeist auf einem Robotersockel oder Grundgestell montiert. Aufgrund der Leichtbauweise könnte aber auch eine Wand oder Decke in Frage kommen. Beim Thema, wo der Cobot platziert wird, ist natürlich ein „Muss“, dass der Roboterarm zum Aufnahmepunkt hinreichen kann. Kann der Roboter wirklich jeden Punkt der Palette erreichen? Wie hoch ist die Stapelhöhe? Reicht der Cobot-Arm auch in die letzte Palettenlage, die in den Lkw muss?

Das Platzthema ist gerade im Mittelstand oft aufgrund sehr gewachsener Strukturen eine große Herausforderung. Hier ist es teils die einzige Option, auf einen Cobot mit sieben Achsen zu setzen. Sein Vorteil ist es, dass der Ellenbogen nicht wie ein Sechsachser-Cobot nach außen ausscheren muss. Der Ellbogen der Kassow-Robots-Cobots kann aufgrund der siebten Achse ähnlich einem menschlichen Arm ums Eck greifen.

Denn relevant für das Platzthema ist zum Beispiel, ob der Roboter eine oder gleich mehrere Paletten bestücken soll. Bei zweien ist die so genannte „Anlagenautonomie“ länger, denn die Anlage kann länger alleine laufen. Falls nur Platz für eine Palette ist: Bereits hier ist das automatisierte Palettieren sinnvoll, um Mitarbeitende vor belastenden Aufgaben zu bewahren und anderswo besser einzusetzen. Und nicht zu vergessen: Vielleicht bietet sich später einmal der Switch auf zwei Paletten an. Ihren Cobot können Anwender dann für die neue Konstellation schnell selbst einlernen.

Cobots können nach der Durchführung einer individuellen Risikoanalyse im gleichen Arbeitsraum wie Menschen zum Einsatz kommen. Es wurde – bezogen auf die speziell hier angedachte Geschwindigkeit, Traglast, Reichweite und Gesamtlösung – also geprüft, dass Mitarbeitende nicht in Gefahr gebracht werden. Rund um das Thema Sicherheit gibt es, ein wenig platt formuliert, drei häufige Lösungsansätze: (1) Cobots stehen frei in der Fabrik und nur die Roboter-immanenten Sicherheitsmechanismen kommen zum Einsatz. (2) Sensoren und Flächenscanner ermöglichen einen etwaigen Stopp der Bewegungen des Roboterarms. Es kann programmiert werden, dass ein Cobot beim Eintritt eines Menschen in die Scannerfläche langsamer wird oder sofort komplett stoppt. (3) Variante 3 ist eine Einzäunung, beispielsweise mit einem Gitter oder Plexiglas.

Auch eine solche Einzäunungslösung sollten Anwender nicht von vorherein ausschließen – auch dann, wenn sie sich mit einem Cobot eigentlich einen barrierelosen Zugang zur Automation „einkaufen“ wollten. Denn letztendlich ist jede Automation eine Speziallösung. Steht beispielsweise die Geschwindigkeit des Leichtbauroboters im Fokus, wäre die Variante mit Plexiglas zu bevorzugen. Zudem gibt es beim Thema Umzäunung auch intelligente Lösungen. So ist es möglich, die Palettiergesamtlösung mit einem Hubwagen oder Gabelstapler regelmäßig an eine andere Stelle im Betrieb zu verstellen. Denn das Eigengewicht der Kassow-Robots-Cobots startet bei 23,5 kg.

Wie steht es um Taktzeit und Traglast?

Unternehmer sollten Taktzeiten nicht einfach alleine durchrechnen und dann nach dem Motto „Daumen rauf oder runter“ entscheiden, sondern den Rat von Profis einholen. Die Partner von Kassow Robots haben viel Erfahrung, um das technisch Bestmögliche an Taktzahl herauszuholen. Das kann beginnen mit Lösungen, bei denen gleich mehrere Produkte gegriffen werden, bis hin zu Spezialgreifern, die die Produkte nicht von oben, sondern von der Seite greifen. Beim Thema Taktzeit besteht schnell die Gefahr, dass gerade kleinere Betriebe dem Tunnelblick verfallen, nach dem Motto: Es wurde 50 Jahre nur in der Frühschicht palettiert – und dabei bleibt es. Warum aber die Dinge nicht neu denken? Vielleicht lohnt sich unter dem Strich sogar die Konstellation, dass der Roboter einen Tick länger arbeitet als der Mensch.

Was die Traglast betrifft, so wird oft auf Limits bei Cobots verwiesen. Und richtig: Beim Palettieren von zentnerschweren Säcken Dünger oder 30-kg-Alu-Bauteilen muss ein klassischer Roboter her. Gleichzeitig gibt es viele Applikationen für kleinere Traglasten, wo es sich sehr wohl lohnt, Cobots statt Menschen einzusetzen. Und manchmal genügt es auch zu reflektieren, ob bestehende Produkt-Pakete auch kleinteiliger verpackt werden können und dann eben doch ein Leichtbauroboter zum Einsatz kommen kann.

Was ist bei der Wahl des Greifers zu beachten?

Palettieren – die meisten denken hier an geschlossene kleine Kartons, die auf eine „offene“ Palette gestellt werden. Doch das muss nicht sein. Die Verpackung kann offen sein, vielleicht gibt es nur eine Kartonabdeckung oder Folie, oder es handelt sich gar um Großhandelsverpackungen, bei denen das Greifen von oben schwierig ist. Und eventuell wird ja in einen großen Umkarton palettiert? Auch beim Thema Greifer sollten Anwender den richtigen Partner zur Seite zu haben. Die Systemintegratoren, die Cobot-Palettierlösungen mit Kassow Robots Leichtbau-Robotern anbieten, kennen nicht nur Anbieter von Standardgreifern, sondern konzipieren bei Bedarf auch individuelle Lösungen, die das Automatisierungspotenzial ausschöpfen. Letztendlich muss ein Greifer mehreren Anforderungen genügen: die Produkte dürfen nicht beschädigt, sondern müssen geschont werden; das Gewicht des Greifers spielt in die Traglast hinein und muss daher auch berücksichtigt werde.

Wie viele Produktlinien soll der Cobot unterstützen?

Manchmal wird das Variantenthema für eine Automatisierung als problematisch angesehen. Beispiel sei hier der fiktive Fall eines Bioapfelmus-Herstellers, der teils in kleine und mittelgroße Gläser, teils in kleine Tetra Packs oder für Großküchen gar voluminöse Behältnisse befüllt. Lohnt es sich hier, einen Roboter anzuschaffen? Die kurze Antwort: Ja. Denn Cobots sind Roboter, die jeder mit einem Basistechnikverständnis leicht programmieren kann, und die noch leichter zu bedienen sind. Das Programm können sich Anwender selbst erstellen – und wenn die oben genannten vier oder auch mehr Varianten dem Roboter einmal angelernt wurden, kann dieser einzige Roboter immer gerade das abarbeiten, was anfällt. Wichtig dabei ist, dass mit diesem Ansatz das Automations-Know-how im Unternehmen bleibt.