Bosch zeigt auf Motek Roboter und Managementsysteme für die Produktion

Flexibel, vernetzt und kollaborativ: Auf der Motek 2015 (Anfang Oktober), Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung in Stuttgart, rückte die Robert Bosch GmbH die mobilen Produktionsassistenten der Apas-Familie ins Rampenlicht. Und auch im Bereich der Software zur Fertigungssteuerung und Analyse hat das Unternehmen was zu bieten.

Die Assistenz-Roboter hat Bosch speziell für die Kollaboration mit dem Menschen in der Produktion entwickelt. Der Apas Assistant verfügt über eine patentierte Sensorhaut und wurde von der deutschen Berufsgenossenschaft für die Zusammenarbeit mit Menschen ohne Schutzzaun zertifiziert.

Praxiserprobte Lösungen für die Zukunft

Gemeinsam ist allen auf der Motek gezeigten Lösungen, dass sie sich innerhalb der Bosch-Gruppe bereits im Einsatz befinden, wie Volker Hartmann, stellvertretender Produktbereichsleiter für den Bereich Montageanlagen und Sondermaschinen, erklärt: „Die Apas assistants haben sich bereits in Bosch-Werken weltweit bewährt und können nun auch von Kunden außerhalb des Konzerns genutzt werden.“ Die Familie, die aktuell aus drei Produkti-nsassistenten besteht, kann dank ihres standardisierten Bedienkonzepts und ihren Vernetzungsmöglichkeiten ortsunabhängig, alleine oder miteinander kombiniert in Fertigungsanlagen eingesetzt werden. „In der Fabrik der Zukunft brauchen wir zunehmend Maschinen und Roboter, die entlang der gesamten Produktionskette ortsfeste Produktionssysteme flexibel ablösen oder ergänzen können“, erklärt Wolfgang Pomrehn, Produktmanager für Apas. „Zugleich spielt die Möglichkeit der direkten Zusammenarbeit mit dem Menschen eine wachsende Rolle – und damit natürlich auch der Sicherheitsaspekt.“

Alle drei Produktionsassistenten sind deshalb so konzipiert, dass sie das Fachpersonal bei kritischen Arbeitsschritten unterstützen, die Mitarbeiter bei monotonen oder sie verschmutzenden Tätigkeiten entlasten und vor allem direkt mit Menschen kollaborieren können. So übernimmt der „inspector“ – ausgerüstet mit einer hochauflösenden Highspeed-Kamera und 3D-Bildverarbeitung – beispielsweise die Inspektion hochsensibler Oberflächen oder Vollständigkeitsprüfungen. Der „flexpress“ hingegen ist ein mobiler Produktionsassistent für hochflexibles und hochgenaues Fügen – einer der häufigsten Vorgänge in Fertigungen. Die integrierte Sicherheitstechnik stellt zudem sicher, dass Facharbeiter und Produktionsassistent reibungslos zusammenarbeiten können.

Mensch-Maschine-Kollaboration ohne Schutzzaun

Die sichere Interaktion von Mensch und Maschine steht besonders beim assistant im Zentrum: Ausgestattet mit einem Sechs-Achs-Industrieroboterarm, sensitivem Drei-Finger-Greifer und 3D-Kamerasystem wurde der assistant speziell für die direkte Kollaboration mit dem Menschen entwickelt – und das auch ohne spezielle Schutzvorrichtungen. Anders als bei anderen Robotersystemen ist der Greifarm mit einer hochsensiblen Sensorhaut überzogen. Dadurch erkennt das System ohne jede Berührung, wenn ein Mensch ihm zu nahe kommt, stoppt sofort seine Arbeit und wartet, bis der Mitarbeiter den Gefahrenbereich wieder verlassen hat. „Diese Anwendung ist einmalig im Markt und ermöglicht es, dass Mensch und Maschine Hand in Hand arbeiten“, erklärt Pomrehn.

Sichere Roboterkinematik

Bislang konnten Kunden den mit der Sensorhaut geschützten Roboterarm dabei allein als festen Bestandteil des assistant nutzen. Auf der Motek wird er nun erstmals auch als Einzelkomponente unter dem Namen „safekin“ vorgestellt. „Damit reagieren wir auf die große Zahl von Anfragen, die wir erhalten haben“, so Pomrehn. „Ab kommendem Jahr kann die sensorhautgeschützte Roboterkinematik auch unabhängig von der mobilen Basis eingesetzt werden – dann aber vorzugsweise fest verankert in einem bestimmten Fertigungsabschnitt.“

„speedswitch“ und Sensorhaut

Die auf der Motek vorgestellte neue Funktion des assistant ermöglicht es, den gesamten Nahbereich rund um die Sensorhaut zu überwachen und die Arbeitsgeschwindigkeit auf die An- beziehungsweise Abwesenheit von Menschen einzustellen. Der erweiterte Fernbereich wird über die speedswitch-Schnittstelle überwacht. „Aus Sicherheitsgründen reduziert der assistant heute grundsätzlich seine Geschwindigkeit und passt sie dem Menschen an“, so Pomrehn. „Künftig wird er dank speedswitch die Geschwindigkeit flexibel auf sein Umfeld abstimmen: Solange kein Mitarbeiter in der Nähe ist, arbeitet er mit maximaler Geschwindigkeit. Sobald der Nahbereich betreten wird, wechselt der Roboter automatisch auf ein sicheres Tempo. Konkret bedeutet das eine höhere Produktivität, ohne dabei Abstriche bei der Arbeitssicherheit zu machen.“

Umfassendes Shopfloor Management

Sicherheit, Flexibilität und Transparenz entlang der gesamten Fertigung soll auch die Opcon Suite mittels „IT Shopfloor Solutions“ gewährleisten. „Die Opcon Suite wird innerhalb der Bosch-Gruppe bereits seit mehr als 15 Jahren kontinuierlich weiterentwickelt und weltweit zur Steuerung hunderter Fertigungsanlagen eingesetzt“, erklärt Hartmann. In Stuttgart wurde vor allem der Baustein Shopfloor Management thematisiert, der produkt- und maschinenunabhängig die effiziente Planung und Steuerung von Produktions-, Qualitäts- und Logistikprozessen ermöglichen soll. Mittels einer breiten Palette von Softwaremodulen lassen sich im Shopfloor Management unter anderem Maschinen vernetzen und in Echtzeit Daten aus der Fertigung analysieren.

Unterstützt werden die Fachkräfte dabei durch intuitiv zu bedienende, grafische Werkzeuge, mittels derer kritische Zustände erkannt, Fehler lokalisiert und entsprechende Maßnahmen umgehend eingeleitet werden können. In Stuttgart war unter anderem eine in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Rostock erstellte 3D-Visualisierung einer Fertigung zu sehen sein, die sich über ein großes Touch-Screen überwachen und steuern lässt.

Für weitere Transparenz soll das Opcon Dashboard sorgen, ein zentrales und interaktives Anzeigesystem für die Fertigung. Am Touchscreen können Reportings, Maschinen- und Qualitätskennzahlen sowie Key Performance Indicators (KPIs) wie etwa der OEE-Wert frei zusammengestellt und aus-gewertet werden. Anhand der Opcon Management View können Geschäftsführer und Produktionsleiter weltweit Echtzeitinformationen aus Produktionsanlagen abrufen. Das Opcon Shiftbook ermöglicht zudem eine komplett digitale Schichtplanung – einschließlich der Erfassung von Maschinenstillständen und Störungen. Ergänzt werden Dashboard und Shiftbook zudem durch neue Anwendungen für mobile Endgeräte, die dem Personal in der Produktion eine schnelle Überwachung und Fehleranalyse erleichtern: Mit der neuen Opcon smart Maintenance Anwendung können Service- und Instandhaltungsaufträge direkt an der Maschine aufgegeben werden.

Über eine neue Augmented Reality App kann das Fachpersonal zudem direkt vor Ort Informationen wie aktuelle Produktionsdaten oder Bedienungsanleitungen abrufen und dabei sogar einen Blick in die Maschine werfen, ohne diese zu öffnen.

  • Einst für den internen Gebrauch entwickelt, bietet Robert Bosch die Assistenzrober der Apas-Familie auch Kunden an.
  • Auf Tuchfühlung: Eine Sensorhaut macht Kollege Roboter sicher.
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