Bereits heute wird in vielen Unternehmen und Branchen automatisiert – nun erobert die Robotik neue Bereiche der Elektronikfertigung. Die productronica nimmt daher erstmals das Thema Robotik in das Messeprogramm mit auf. Der Grund für diese Entwicklung liegt auf der Hand: Massenproduktion und stetig steigender Wettbewerb führen dazu, dass Unternehmen ihre Produkte schneller, besser und günstiger produzieren müssen, auch in der Elektronikfertigung. Ein klarer Fall für Roboter.
Massenprodukte wie Laptops, Smartphones oder Tablets sind weltweit gefragt wie nie. Um solch eine große Anzahl an Produkten zu einem wettbewerbsfähigen Preis anbieten und für jedermann zugänglich machen zu können, müssen Unternehmen die Gesamtkosten der Produktion auf ein Minimum reduzieren und ihre Produktionsprozesse effizient gestalten. Deshalb entscheiden sich diese immer öfter dazu, bestimmte Prozesse zu automatisieren und Roboter in den Produktionsprozess zu integrieren. Denn Roboter erfüllen Aufgaben präzise und kostengünstig, bei einer hohen Wiederholgenauigkeit. Viele dieser Aufgaben sind zudem manuell nicht durchführbar, so dass bestimmte Produkte ohne Automatisierung gar nicht angeboten werden könnten.
Leichtbauroboter finden Einzug in die Produktionshallen
Neben großen und schwergewichtigen Industrierobotern, die in riesigen Fertigungsstraßen im industriellen Umfeld, wie beispielsweise in der Automobilindustrie tätig sind, setzen Unternehmen für kleinere Aufgabenstellungen auf flexible Leichtbauroboter. Diese sind so leicht, dass der Roboter problemlos von einem Arbeitsbereich zum anderen transportiert und universell eingesetzt werden kann.
Darüber hinaus können die Roboter dank multifunktionaler Schnittstellen von Mitarbeitern einfach über bedienbare Touchscreens oder Tablets programmiert werden. Die Roboter sind also unabhängig von Ort und Tätigkeit in unterschiedliche Produktionsprozesse integrierbar. Die Programmierbarkeit wird zunehmend einfacher und erfordert dadurch immer weniger externes Experten-Know-how.
Roboter werden schon heute in Unternehmen unterschiedlichster Größe und Branchen, wie beispielsweise der Automobil-, Lebensmittel- oder Pharmaindustrie eingesetzt. Durch die Mensch-Roboter-Kollaboration wird ihr Einsatz zudem für kleine und mittelständische Betriebe attraktiv, für die eine vollautomatisierte Fertigung bisher zu kostspielig oder ungeeignet war. Jetzt hält „Kollege Roboter“ auch Einzug in die Elektronikfertigung, wie Stefan Sagert vom VDMA Fachverband Robotik + Automation erklärt: „Diese Roboter können schnell und einfach in nahezu jede Elektronik- und Technologieproduktion integriert werden und eignen sich hervorragend beispielsweise für die End-Montage. Darüber hinaus gibt es auch für die Montage von großen oder nicht standardisierten Bauelementen Potenzial – überall dort, wo Bestückmaschinen nicht geeignet, und die Arbeit für Menschen zu monoton ist. Roboter sind hier in der Lage, Teile mit einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu montieren.“
Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand
Kollaborierende Roboter arbeiten ohne Schutzzaun direkt neben dem Menschen. So wird der Roboter zum Produktionsassistenten des Werkers, während dieser den Prozess überwacht und anschließend weitere Produktionsschritte einleitet. Möglich gemacht haben die Mensch-Roboter-Kollaboration innovative Sicherheitstechnologien, die für den optimalen Schutz des Menschen sorgen. Bestimmte Normen, wie z. B. die ISO 10218 legen Sicherheitsanforderungen fest. Ein solches Sicherheits-Feature ist beispielsweise der sicherheitsgerichtete, überwachte Stillstand, bei dem der Roboter anfährt, wenn der Mitarbeiter den gemeinsamen Arbeitsraum verlässt und stoppt, sobald der Mitarbeiter den gemeinsamen Arbeitsraum betritt. Darüber hinaus gibt es Roboter, die mit einer Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung oder mit einer Kraftbegrenzung ausgestattet sind und den Menschen so schützen.
Gleichzeitig ist der Roboter in der Lage, Mitarbeitern monotone und wenig anspruchsvolle Aufgaben abzunehmen. Die flexiblen Helfer können zum Beispiel für Pick- und Place-Aufgaben eingesetzt werden, die vorher von Menschenhand erledigt werden mussten und für diesen eine belastende und strapazierende Arbeit darstellten. Werden diese Aufgaben anschließend von einem Roboter übernommen, kann sich der Mitarbeiter anspruchsvolleren Aufgaben widmen, die weniger monoton sind.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Automatisierung in Fabrikhallen keinesfalls zur Abschaffung von Arbeitsplätzen führt. Auch wenn Arbeitslöhne für monotone und geringqualifizierte Arbeiten steigen und Unternehmen aus Kostengründen beginnen bestimmte Prozesse zu automatisieren, werden Arbeitsplätze keinesfalls wegrationalisiert, wie Stefan Sagert erläutert: „Durch den Einsatz von Robotern werden einerseits neue Tätigkeiten und damit neue Arbeitsplätze für den Menschen geschaffen, indem der Roboter dem Menschen beispielsweise zuarbeitet. Zum anderen müssen Roboter betrieben, programmiert und gewartet werden – hierfür wird es immer qualifizierte Mitarbeiter brauchen, die diese Aufgabe übernehmen können.“
Einsatz von Robotern: Die Elektronikfertigung ist startklar
Neben “klassischen“ Robotikanwendungen hält die Mensch-Roboter-Kollaboration bereits Einzug in der Elektronikfertigung – mindestens bei der Montage von Baugruppen in Gehäusen oder im Bereich Forschung und Entwicklung. Noch spannender ist der Einsatz bei der Bauelemente- oder Baugruppenfertigung. Hier werden derzeit Grenzen ausgetestet – für die productronica wird die Vorstellung von neuen Maschinenlösungen erwartet.
Fest steht, dass die Elektronikfertigung für die Robotik großes Potenzial hat und Roboter mehr als je zuvor auch in der Elektronikfertigung zum fundamentalen Bestandteil der Produktion werden – und damit die Branche, Unternehmen und den Wettbewerb enorm beeinflussen werden.
Die productronica hat sich deshalb dazu entschlossen, mit einem eigenen Schwerpunkt zur weiteren Entwicklung der Robotik im Bereich Elektronikfertigung beizutragen. Unter anderem mit Epson, Stäubli, IAI und AEB stellen bereits die ersten renommierten Robotik-Hersteller auf der diesjährigen Veranstaltung, die vom 10. bis 13. November stattfindet, aus.
Ziel der productronica ist es, den Robotik-Bereich auf der Messe langfristig zu etablieren, Ausstellerzahlen zu steigern und somit das Thema weiter voranzutreiben. Auf diese Weise weist die productronica, wie auch schon in der Vergangenheit, der ganzen Branche den Weg in die Zukunft.
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