Omron Electronics Cobots und FTS als Team

Traditionelle Produktionslinien sind unflexibel. Bei einem Produktwechsel müssen sie leerlaufen und umgerüstet werden.

Produktlebenszyklen werden immer kürzer und die Produkte immer individueller. Hersteller brauchen daher flexible Fertigungsstätten für rasche Produktwechsel, Individualisierungen und kleine Losgrößen. Kollaborative Roboter (Cobots) können helfen, vor allem dann, wenn sie sich mobil einsetzen lassen.

Traditionelle Produktionslinien funktionieren immer nur als Komplettsysteme. Sie sind für bestimmte Produkte ausgelegt, die normalerweise in größeren Stückzahlen gefertigt werden. Der Produktfluss ist starr; beispielsweise wird ein Rohling eingelegt und verlässt nach der Fertigung die Linie. Bei einem Produktwechsel muss die Anlage leerlaufen und umgerüstet werden. Auftragsspezifische Individualisierung ist bei dieser Struktur nicht vorgesehen und kaum realisierbar. Aber auch die Serienfertigung kann sich schwierig gestalten. Produziert ein Automobilzulieferer 10.000 Teile für Kfz-Hersteller A, danach 5000 für Hersteller B und dann 1000 für Hersteller C, kommen jedesmal Stillstands- und Umrüstzeiten als Kostenfaktoren ins Spiel.

In vielen Anwendungen lässt sich die Flexibilität der Produktion erhöhen, wenn die traditionelle Fertigungslinie in einzelne Zellen aufgebrochen wird. Mit solchen Prozessmodulen lassen sich beispielsweise Produkte kundenspezifisch zusammenstellen. Die Module können bei Bedarf anders angeordnet werden; wird ein Produkt nicht hergestellt, können die anderen Module trotzdem weiterarbeiten.

Als Mittel der Wahl, um einen flexiblen und zuverlässigen Warenfluss zwischen den einzelnen Modulen sicherzustellen, gelten fahrerlose Transportsysteme (FTS, englisch Automated Guided Vehicle, AGV) bzw. sogenannte Mobilroboter. Bei immer variableren Produkten mit kleinen Stückzahlen, sich ständig ändernden Produktionsbedingungen oder der Just-in-Time-Bereitstellung unterschiedlicher Werkstückteile steuern sie auftragsbezogen die jeweiligen Fertigungszellen an und beschicken sie. Von dieser Flexibilität können ganz unterschiedliche Branchen profitieren, angefangen beim Online-Handel im Konsumbereich bis hin zur Automobilindustrie. »Die autonomen Mobilroboter der LD-Serie von Omron bieten dafür gute Voraussetzungen«, betont Peter Lange, Business Development Manager Robotik bei Omron Electronics.

Die mobilen Roboter sind vollständig autonome, intelligente Fahrzeuge, die sich an den räumlichen Gegebenheiten der Anlage orientieren. Die Wege müssen nicht vorprogrammiert werden, dafür sorgt die autonome Kartierung in der On-Board-Steuerung. Der Enterprise-Manager als Netzwerkanbindung übernimmt die Flottensteuerung. Er ist damit quasi die Taxizentrale, verteilt beispielsweise die Aufträge auf mehrere mobile Roboter, wählt das passende Fahrzeug aus, optimiert den Verkehrsfluss, verwaltet Systemparameter der gesamten Fahrzeugflotte, etwa den Ladezustand der Batterie, und kommuniziert mit Organisations-Software-Tools wie MES, WMS und ERP.