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Audi-Produktion Mensch und Roboter werkeln Hand in Hand

Redakteur: Reinhard Kluger

Neue Mensch-Roboter-Kooperation in der Audi-Produktion: Der schutzzaunlose Roboter entlastet die Mitarbeiter bei der Montage. Eine Innovative Technik – zertifiziert von der Berufsgenossenschaft.

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Mensch-Roboter-Kooperation bei Audi: Im Werk Ingolstadt arbeitet der Roboter PART4you (Produktions-Assistent reicht Teil) Hand in Hand mit dem Menschen – ohne Sicherheitsabsperrung.
Mensch-Roboter-Kooperation bei Audi: Im Werk Ingolstadt arbeitet der Roboter PART4you (Produktions-Assistent reicht Teil) Hand in Hand mit dem Menschen – ohne Sicherheitsabsperrung.
(Audi)

Schulter an Schulter arbeiten sie jetzt bei Audi: ein Mensch und eine Maschine. Audi nämlich hat im Stammwerk Ingolstadt erstmals einen Roboter im Serieneinsatz, der Hand in Hand mit dem Menschen arbeitet – ohne Sicherheitsabsperrung und ideal angepasst an den Arbeitstakt des Mitarbeiters. Es ist die erste Mensch-Roboter-Kooperation im Volkswagen-Konzern, die in der Endmontage zum Einsatz kommt. Diese innovative Technologie erleichtert die Arbeit in der Fertigung und verbessert die Ergonomie.

Der Roboter packt kräftig mit an

Für Dr. Hubert Waltl, Produktionsvorstand der Audi AG, eröffnen Mensch-Roboter-Kooperationen ganz neue Möglichkeiten: „Die zunehmende Vernetzung von Mensch und Maschine wird die Fabrik der Zukunft prägen. Sie gibt uns die Chance, anstrengende Routinetätigkeiten zu automatisieren und ergonomisch ungünstige Arbeitsplätze zu optimieren.“ Eine menschenleere Fabrik werde es aber auch zukünftig nicht geben. „Der Mensch wird weiterhin die Entscheidung über die Fertigungsvorgänge treffen. Unsere Mitarbeiter sind damit heute wie morgen der Schlüssel für eine zukunftsfähige, erfolgreiche Produktion.“

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Schutzhülle dämpft kinetische Energie

Um den Roboterbetrieb in direktem Kontakt zum Menschen zu erlauben, hat bei Audi die MRK-Systeme GmbH als Systemintegrator die Safe-Interaction-Technology entwickelt, als Option für den Kleinroboter KR 5 ARC HW. Das Sicherungssystem basiert auf fünf Funktionsmechanismen:

  • Sichere Überwachung der Roboterbewegung in Bezug auf erlaubte Arbeitsräume und Geschwindigkeiten (KUKA.SafeOperation);
  • Gleichmäßiges Abbauen der im Roboter gespeicherten kinetischen Energie durch eine dämpfende Schutzhülle an exponierten Stellen des Roboters:
  • Auslösen eines Stopps (Kat. 0; DIN EN 60204-1) durch sicherheitsgerichtete, taktile Schaltelemente;
  • Auslösen eines Stopps (Kat. 2) durch kapazitive Näherungssensoren; und
  • Absicherung des Werkzeugs durch einen lösbaren Zwischenflansch (Auslösen eines Stopps nach Kat. 1).

Was das für den Mitarbeiter bedeuten kann, bringt Dr. Peter Heiligensetzer, MRK-Systeme, auf den Punkt: „Speziell im Bereich der Automobilmontage können bei vielen Arbeitsschritten kollaborierende Roboter den Menschen unterstützen und entlasten, wie das Beispiel „Part4you“ der Audi AG zeigt.“

Mitarbeiter in der A4/A5/Q5-Montage

Dazu Peter Mosch, Gesamtbetriebsratsvorsitzender der Audi AG: „Wir sehen die Chancen, die die voranschreitende Vernetzung von Mensch und Maschine mit sich bringt. Entscheidend für uns ist, wie diese Entwicklung gestaltet wird. Zu begrüßen ist sie für uns dann, wenn sie weder Arbeitsplätze gefährdet, noch dazu führt, dass der Mensch von Maschinen entmündigt wird.“

Für die Mitarbeiter der A4/A5/Q5*-Montage im Ingolstädter Audi-Werk bedeutet die neuartige, direkte Kooperation zwischen Mensch und Roboter eine enorme Erleichterung: Bislang mussten sie sich in Materialboxen beugen, um die Kühlmittelausgleichsbehälter zu greifen. Ein auf den ersten Blick einfacher Arbeitsschritt, der bei häufiger Wiederholung jedoch schnell zu Rückenbeschwerden führen kann. Diesen Arbeitsumfang übernimmt von jetzt an der Roboter, intern als „PART4you“ (Produktions-Assistent reicht Teil) bezeichnet.

Bückt sich für den Werker

Er arbeitet mit den Audi-Mitarbeitern Hand in Hand und ist mit einer Kamera sowie einem integrierten Saugnapf ausgestattet. Damit holt er Bauteile direkt aus den Ladungsträgern und reicht sie dem Mitarbeiter – ohne Schutzabtrennung, zur richtigen Zeit und in einer ergonomisch optimalen Position. „In einer Produktion mit zunehmender Variantenvielfalt ist PART4you eine wichtige Unterstützung für den Mitarbeiter. Er wählt für ihn das korrekte Bauteil aus und hält es bereit. Somit sind weite Greifwege oder umständliches Bücken nicht mehr notwendig. Der Roboter wird zum Fertigungsassistenten, der sich dem Takt des Menschen anpasst – und nicht umgekehrt“, sagt Johann Hegel, Leiter Technologieentwicklung Montagen.

„Dank einer weichen Schutzhaut mit integrierter Sicherheits-Sensorik besteht keine Gefahr für den Mitarbeiter“, erklärt Hegel. Weil PART4you die speziellen Sicherheitsvorgaben für kooperierende Robotersysteme erfüllt, hat das intelligente System das entsprechende Zertifikat der Berufsgenossenschaft erhalten.

Mit einem baugleichen Roboter, der mit einer Klebedüse statt mit einem Saugnapf ausgestattet ist, arbeiten die Ingolstädter Audi-Mitarbeiter im A4-Karosseriebau bereits seit 2013 zusammen – jedoch taktungebunden und ohne Anreichen eines Materials. Dort unterstützt der Roboter den Mitarbeiter beim Auftragen von Klebenähten. Statt den Kleber selbst auf die Karosserieteile aufzutragen, muss der Mitarbeiter diese nur noch bereitlegen und den Vorgang starten.

Audi plant bereits weitere Einsatzmöglichkeiten von Mensch-Roboter-Kooperationen, auch an den internationalen Produktionsstandorten.

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