Roboter in KMUs
Automatisierung – das klingt nach Großserienfertigung und riesigen Maschinenparks. Doch es sind nicht nur die großen Produktionsstätten, die von automatisierten Prozessen profitieren. Immer mehr kleinere, spezialisierte Betriebe setzen auf Roboter. Die Frage ist jedoch, ob deren Einsatz in diesem Umfeld auch wirklich wirtschaftlich ist. Die Antwort hängt von der Gesamtanlageneffektivität ab. Hier kann die Umstellung auf eine softwaregestützte Offline-Programmierung (OLP) einen wichtigen Beitrag leisten.
Programmierung – manuell versus offline
Bei einer manuellen Programmierung gibt ein Programmierer dem Roboter die notwendigen Bewegungen Schritt für Schritt vor. Diese sogenannte Teach-in-Methode erfordert eine enge Interaktion mit der Maschine und ist oft zeitintensiv, besonders wenn Änderungen vorgenommen werden müssen.
Im Gegensatz dazu ermöglicht OLP die Ausarbeitung und Optimierung von Roboterprogrammen am Computer, ohne die laufende Produktion zu unterbrechen. Die Programme werden in einer virtuellen 3D-Simulationsumgebung erstellt, getestet und angepasst, bevor sie in die reale Produktion überführt werden. So lassen sich Fehler vorab erkennen und korrigieren. Das steigert die Qualität des fertigen Programms erheblich.
Wann lohnt sich die Umstellung?
Nicht für jede Fertigungssituation ist der Einsatz eines Simulationstools zwingend notwendig. In klassischen Großserienproduktionen, wo Anlagen einmal eingerichtet werden und über lange Zeiträume mit denselben Produkten laufen, ist die manuelle Programmierung oft ausreichend. Doch in folgenden Szenarien kann die Umstellung auf Offline-Programmierung eine sinnvolle Lösung bieten:
- Kleine Losgrößen und Variantenvielfalt: Wenn Unternehmen viele verschiedene Bauteile in kleinen Stückzahlen herstellen, muss die Programmierung oft angepasst werden. Die manuelle Programmierung geht mit längeren Produktionsstillständen einher, die sich negativ auf die Overall Equipment Effectiveness (OEE) auswirken. Mit OLP hingegen kann die Produktion schneller wieder anlaufen.
- Häufige Änderungen an Bauteilen: Müssen Produkte oder Bauteile kontinuierlich angepasst werden, ist OLP besonders vorteilhaft. Änderungen lassen sich einfach in der Simulationsumgebung vornehmen und testen. Teure Produktionsstillstände werden vermieden.
- Komplexe Teile-Geometrien und anspruchsvolle Verfahren: Bei komplizierten Bauteilen oder Fertigungsverfahren ermöglicht OLP, anspruchsvolle Bewegungsabläufe zu simulieren und zu optimieren, bevor diese auf die reale Produktion übertragen werden, um teure Fehler zu vermeiden.
- Verschiedene Roboter-Hersteller: Wenn ein Maschinenpark Roboter von unterschiedlichen Herstellern umfasst, die jeweils eigene Softwarelösungen erfordern, bietet OLP eine einheitliche Plattform zur Programmierung und Verwaltung aller Roboter.
- Kollisionsvermeidung und höhere Sicherheit: Bei komplexen Prozessen, bei denen die Gefahr einer Kollision von Roboterarm und Bauteil besteht, bietet OLP eine sichere Umgebung für eine Vorab-Simulation und vermeidet teure Schäden an Anlagen und Produkten.
- Knappe Personalressourcen und Sicherung von Know-how: OLP erleichtert weniger erfahrenen Mitarbeitenden die Arbeit durch automatisierte Prozesse und benutzerfreundliche Software. Zudem bewahrt es wertvolles Wissen, das beim Ausscheiden erfahrener Fachkräfte verloren gehen könnte.
Kosten und Nutzen abwägen?
In vielen Fällen tragen die beschriebenen Vorteile zu einer Optimierung der Gesamtkosten der Fertigung und die Fertigungsstückkosten bei. Auch wenn die Umstellung auf Offline-Programmierung zunächst mit Investitionen verbunden ist, zahlen sich diese durch Einsparungen und Effizienzsteigerungen aus. Eine fundierte Kosten-Nutzen-Analyse lohnt sich daher – und kann zu überraschenden Ergebnissen führen.
Zahlen aus erfolgreichen Kundenprojekten
Mit diesen Kosten müssen Sie rechnen
Auf der Kostenseite erfordern OLP-Programme in der Regel eine Softwarelizenz, die je nach Anbieter und Funktionsumfang variiert. Dazu kommen laufende Kosten: Die Softwarelösung profitiert von einer regelmäßigen Wartung und Aktualisierung, um die Effizienz zu erhalten. Es ist in jedem Fall zu empfehlen, eine Kalibrierung der Produktionsanlage für den Einsatz der Simulationstools vorzunehmen (falls das noch nicht passiert ist). Schulungen weisen die Mitarbeitenden in den Umgang mit der neuen Software ein. Für die Automatisierung müssen außerdem Prozessanpassungen der betroffenen und in manchen Fällen auch angrenzender Prozesse vorgenommen werden.
Diesen Nutzen ziehen Sie aus der Umstellung auf die Offline-Programmierung
Sind die Umstellungen auf eine Automatisierung mithilfe von OLP vollzogen, profitieren Unternehmen von zahlreichen Vorteilen:
- Reduzierung der Programmierzeit: Die Software erkennt Geometrien und optimiert Bewegungen automatisch. Damit sinkt der Programmieraufwand enorm. Praxisbeispiel: Der Automobilzulieferer Johs. Pedersen A/S konnte 90 Prozent der Arbeitszeit bei der Roboterprogrammierung einsparen.
- Reduktion der Zykluszeiten: Die Nutzung von OLP beschleunigt Abläufe und verringert die Stillstandszeiten. Praxisbeispiel: Der Luftfahrtzulieferer Diehl Aviation reduzierte seine Zykluszeiten um 40 Prozent und steigerte den Automatisierungsgrad bei der Herstellung komplexer Produkte.
- Reduktion der Qualitätskosten: OLP verringert Fehler und Nacharbeiten. Simulationsbasierte Tests erkennen und beheben Fehler, bevor sie in der Produktion auftreten. Das reduziert die Qualitätskosten. Praxisbeispiel: Der Kran- und Baggerhersteller XCMG konnte seine Qualitätskosten um 30 Prozent senken.
- Senkung der Betriebskosten: Die Möglichkeit, optimale Bauteillagen in der 3D-Simulation zu ermitteln, spart Zeit und Kosten für teure Vorrichtungen. Praxisbeispiel: Der Gabelstapelhersteller CROWN konnte seinen Werkzeugbau stark entlasten.
- Verbesserte Produktivität und Mitarbeiterzufriedenheit: Eine Teilautomatisierung der Programmierung steigert die Produktivität. Auch Mitarbeitende ohne spezialisierte Roboterkenntnisse können effizient arbeiten. Das reduziert den Personalbedarf. Praxisbeispiel: Der Gabelstapelhersteller CROWN erreichte durch OLP einehöhere Zufriedenheit des Personals und erfolgreiche Mitarbeiterbindung.
Ein Gewinn für Ihre Fertigungseffizienz?
Viele Beispiele aus der Praxis zeigen: Die Umstellung vom manuellen Programmieren auf OLP bietet insbesondere in komplexen, flexiblen und dynamischen Fertigungsumgebungen erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Unternehmen profitieren von einer schnelleren, effizienteren und qualitativ hochwertigeren Programmierung ihrer Roboter. Auch wenn die Einführung eines Simulationstools mit einem gewissen Aufwand verbunden ist, amortisieren sich die Investitionen durch eine Steigerung der Produktivität und Reduzierung der Produktionskosten in vielen Fällen bereits nach kurzer Zeit.
Unser Experte berät Sie gerne!
Sie überlegen, ob die Einführung von OLP für Ihr Unternehmen sinnvoll ist? Wir unterstützen Sie gerne bei der Entscheidung!
