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Robotik

Autonome Transportroboter als mobile Helfer für die Laufarbeit

| Autor/ Redakteur: Thomas Visti / Karin Pfeiffer

Ohne optimierte interne Transporte keine schlanken Produktionsprozesse, erkannte Johnson Controls-Hitachi. Bei dem Klimaanlagen-Hersteller nimmt ein mobiler Transportroboter von MIR den Mitarbeitern nun kilometerlange Laufwege ab.

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MIR200 manövriert selbstständig durch die Werkshallen.
MIR200 manövriert selbstständig durch die Werkshallen.
(Bild: MiR)

Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen sind das Metier von Johnson Controls-Hitachi. Seit 1993 betreibt der internationale Hersteller ein Werk in Vacarisses in der Nähe von Barce­lona, das Klimaanlagen für indus­trielle Zwecke und aerothermische Produkte für den Hausgebrauch produziert. An zwölf Montagelinien sorgen 400 Mitarbeiter dafür, dass jährlich rund 51.000 Anlagen vom Band gehen. Dabei erzielt das Unternehmen einen Jahresumsatz von etwa 116 Mio. Euro.

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Wie andere Maschinen- und Anlagenbauer sieht sich auch Johnson Controls-Hitachi mit wachsenden Herausforderungen konfrontiert: Eine größere Variantenvielfalt, volatilere Marktumfelder und individualisierte Kundenwünsche erhöhen den Wettbewerbsdruck. Dennoch möchte der Hersteller seinen Kunden stets ein breites Produktportfolio garantieren. „Unser Ziel ist, die Anforderungen unserer Kunden stets mit maximaler Qualität und Flexibilität zu erfüllen“, erklärt Valle Jiménez, Assistant Manager in der Einkaufs- und Produktionsplanung von Johnson Controls-Hitachi. Hierfür hat das Unternehmen 2013 eine Exzellenzstrategie konzipiert, mit der es langfristig zu einem der leistungsstärksten Produzenten von Luft- und Klimatechnik weltweit avancieren will. Ihr Herzstück ist eine Ausrichtung der Produktion nach dem Lean-Prinzip. Es sieht vor, Ressourcen zu sparen, um Verschwendung zu vermeiden.

Autonome Transportroboter statt starrer Förderbänder

Schnell erkannte das Team in Vacarisses, dass hierfür nicht nur intelligente Fertigungstechniken, sondern ebenso eine schlanke Intralogistik vonnöten ist. Denn täglich fielen zeitintensive Lauf­wege zwischen der Produktion und dem Lager an, die keineswegs „lean“ waren. Um den internen Transportprozess zu optimieren, entschied sich Johnson Controls-Hitachi für den Einsatz von Robotern. Gefragt war eine Automatisierungslösung, die sich schnell in laufende Prozesse inte­grieren ließ, ohne dass aufwendige und kostenintensive Umbauten der Werksinfrastruktur nötig waren. Heute fährt ein autonomer Transportroboter MIR200 von Mobile Industrial Robots durch die Hallen und hilft den Lagerarbeitern, die Mitarbeiter an den Produktions­linien pünktlich mit Material zu versorgen. Die mobilen Transportroboter des dänischen Herstellers bewegen sich selbstständig und unabhängig von flurgebundenen Leitsystemen. Starre Förderbänder lassen sich so zugunsten einer hohen Flexibilität einsparen.

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Vor seinem ersten Einsatz fährt der MIR-Roboter dafür die Fertigungshallen ab und kartiert seine Umgebung. Möglich machen dies leistungsstarke Flächenscanner für eine 360-Grad-Sicht. „Die von MIR verwendete Kartierungstechnologie macht das System besonders anpassungsfähig und erlaubt bei Veränderungen eine einfache Umprogrammierung“, erklärt Raúl Galan, Abteilungsleiter in der Fertigungstechnik bei Johnson Controls-Hitachi. So kann sich der Roboter an wech­selnde Produktionslayouts anpassen. Dank Sensortechnologie und Sicherheitsalgorithmen kann er Menschen und Hindernisse im laufenden Betrieb schnell erkennen und in natürlicher Weise auf sie reagieren, indem er ihnen ausweicht oder bremst. Daher lässt sich der MIR-Roboter sicher direkt neben den Mitarbeitern einsetzen.

Die intuitive, webbasierten Bedienoberfläche der MIR200 war ein weiterer ausschlaggebender Faktor: „Das Programmieren des Roboters ist sehr leicht. Selbst Mitarbeiter, die keine Programmiersprache beherrschen, lernen schnell, ihm Befehle zu erteilen“, erklärt Oriol Morgado, Fertigungstechniker bei Johnson Controls-Hitachi. Für die Steuerung können Werksmitarbeiter jedes mobile Endgerät nutzen.

Für den Materialtransport in Vacarisses agiert der MIR200 mit speziell entwickelten fahrbaren Regalaufsätzen. Darauf können Lagermitarbeiter Montageteile in Boxen ablegen. Der Roboter fährt diese dann selbständig zu den menschlichen Kollegen in der Fertigung und lädt sie mittels eines Karakuri-Systems, einem traditionellen japanischen Automatisierungsmechanismus, ab. Auf die gleiche Weise wird er dann mit Verpackungsabfällen beladen, die er zurück ins Lager bringt.

Täglich drei Mannstunden für andere Aufgaben gespart

Acht Stunden am Tag ist der mobile Helfer nun in den Werkshallen unterwegs. Dabei nimmt er den Mitarbeitern laufintensive und zeitaufwendige Transportgänge ab. „Der Roboter hat im letzten Jahr 750 km zurückgelegt und fährt derzeit bis zu 12 km pro Schicht. Im Vergleich zu einem Arbeiter, der die gleiche Aufgabe mit einem Transportwagen ausführt, werden so drei Mannstunden pro Tag eingespart“, erklärt Galan. Diese neugewonnene Zeit können Mitarbeiter in anspruchsvollere Aufgaben investieren, bei denen ihre Kompetenzen dringender benötigt werden – etwa in der Entwicklung. Johnson Con­trols-Hitachi rechnet damit, dass sich seine Anschaffung in weniger als zwei Jahren amortisiert haben wird. Trotz anfänglicher Skepsis sind auch die Werksmitarbeiter in Vacarisses mittlerweile von ihrem neuen Kollegen überzeugt.

So planen die Verantwortlichen bereits, zwei weitere MIR-Roboter in die Werkshallen zu holen, verrät Galan: „Unsere Priorität liegt dabei nach wie vor auf der Lieferung von Rohmaterialien an Produktions­linien und dem Transport der fertigen Produkte ins Lager.“ Aber auch komplexere Einsatzbereiche sind schon in der Planung: „In einer zweiten Phase haben wir vor, mobile Roboter in Verbindung mit kollaborativen Roboterarmen und künstlicher Bilderkennung einzusetzen, um Prozesse zu automatisieren, die sowohl Transport- als auch Montageaufgaben umfassen.“

* *Thomas Visti, CEO von Mobile Industrial Robots

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