Wie Cobots (kollaborierende Roboter) meinen Arbeitsalltag erleichtern

Die Herausforderungen wie ermüdende, monotone und sich wiederholende Arbeiten können die Motivation im Alltag verringern. Diese Art von Arbeiten kann ein sogenannter kollaborativer Roboter oder "Cobot" leicht erledigen. Die Umgebung, schmutzig, laut oder sonst wie, stört den Cobot nicht. Er arbeitet mit einem entsprechenden Mitarbeiter zusammen.  Der Mensch bereitet bestimmte Arbeitsschritte für den Kollegen Roboter vor, der dann die ihm zugewiesene, vorprogrammierte Arbeit ausführt. Dadurch wird der entsprechende Mitarbeiter entlastet und hat mehr Zeit für komplexere und auch künstlerische Tätigkeiten.

Hier zeigen wir unseren Demonstrator mit einem Cobot der dänischen Firma "Universal Robots", um exemplarisch die Qualitätskontrolle einer Produktionslinie zu zeigen.

Der Cobot benötigt eine kurze Einarbeitungszeit, ist einfach zu bedienen und es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich. Die entsprechende Einarbeitung erfolgt über ein Touchpanel oder einen Touchpen.

Ein weiterer Vorteil ist seine kompakte Größe. Im Gegensatz zu Industrierobotern benötigt der Cobot keinen abgesperrten Bereich in Form eines Käfigs, um Verletzungen von Menschen zu vermeiden. Der Cobot hat nicht nur ein abgerundetes und kantenfreies Erscheinungsbild, sondern ist auch mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, die es ihm ermöglichen, Widerstände innerhalb seines Bewegungsbereichs zu erkennen und darauf zu reagieren; bis hin zu einem Notstopp, damit eingeklemmte Gliedmaßen nicht beschädigt werden.

Darüber hinaus ist der Cobot wesentlich kostengünstiger als ein Standard-Industrieroboter. Eine Vielzahl verschiedener Cobot-Typen, die unterschiedliche Maximalgewichte heben können, sowie eine breite Palette von Greifwerkzeugen runden die Funktionalität des Cobots ab.

Technologien: Künstliche Intelligenz, Cobot, Roboter

In diesem Demonstrator wird ein Cobot eingesetzt, um die Qualitätskontrolle und damit die Qualitätssicherung in der beispielhaften Wertschöpfungskette durchzuführen. Die Teilnehmer arbeiten mit dem Cobot zusammen, indem sie den Teufelsknoten für den Cobot vorbereiten, damit dieser ihn richtig greifen kann und die entsprechende Qualitätskontrolle durchführt.

Bei der Qualitätssicherung werden die in der Produktionslinie angebrachten RFID-Tags ausgelesen und auf Korrektheit überprüft, sowie die korrekte Position der verschiedenen Bauteile sichergestellt, was durch ein Zusammenspiel zwischen einer Leseeinheit, einem IO-Link und der roboterinternen Software realisiert wird. Darüber hinaus führt der Kollege Roboter auch eine Fotodokumentation zur Qualitätssicherung durch. Dazu überführt er den Teufelsknoten in eine Fotobox. In dieser Box wird eine Fotodokumentation von allen sechs Seiten erstellt.

Eine weitere Möglichkeit für die Teilnehmer ist, den Teufelsknoten zu zerlegen und die verschiedenen Einzelteile vom Cobot sortieren zu lassen. Dazu nutzt der Kollege Roboter eine Kamera, um mit Hilfe von Bildverarbeitung und einem KI-Algorithmus die Einzelteile automatisch zu lokalisieren, zu identifizieren und zu sortieren.

Wo können Sie diesen Demonstrator kennenlernen?
Der Demonstrator kann direkt vor Ort, im Unternehmen erprobt werden und lässt sich leicht in die vorhandene Infrastruktur einbinden. So können Unternehmen niederschwellig die Vorzüge der Digitalisierung erkennen und ihre Mitarbeiter an modernen Technologien trainieren.

Mensch-Maschine-Interaktion

Die Herausforderung:  
Die Montage in Unternehmen und Produktionsstätten ist unerlässlich. Vor allem bei häufigem Wechsel in der Produktion sollten die Montageanleitungen möglichst einfach und verständlich sein, nicht zuletzt auch für neue Mitarbeiter, um z.B. die Einarbeitung zu erleichtern.

Unsere Lösung:
Das Besondere an dieser Technologie ist die Kombination aus visueller Unterstützung und der Möglichkeit, die verschiedenen Prüf- und Montageschritte per Sprachsteuerung zu durchlaufen. So hat der Anwender die Hände frei und kann sich voll auf die Produktionsschritte konzentrieren. Darüber hinaus ist auch eine entsprechende Kommunikation mit dem Benutzer möglich. Rückfragen oder Bitten um Wiederholung der Anweisungen sind somit sehr einfach zu handhaben.

Darüber hinaus wird die Fehlerquote minimiert, da nur bestimmte Befehle genannt werden können. Dadurch wird auch der Produktionsprozess beschleunigt. Auch die Einarbeitung neuer Mitarbeiter oder neue Aufgaben werden dadurch erleichtert.

Die Technologien dahinter: Künstliche Intelligenz, Mensch-Maschine-Interaktion, Spracherkennung, LASER-Projektion

Wie funktioniert es?  
Der auf der Roadshow gezeigte Demonstrator zeigt den Zusammenbau des Teufelsknotens mit Hilfe von KIM. KIM ist die Abkürzung für "KI im Mittelstand" und bietet die Möglichkeit, den Zusammenbau des Teufelsknotens mittels Sprachsteuerung und einer LASER-Projektion einfach durchzuführen. Durch die Sprachsteuerung sind die Hände frei und man kann sich ganz der Montage, aber auch der Prüfung der Einzelteile widmen. Außerdem wird durch die Sprachsteuerung, die nur bestimmte Befehle ausführen kann, die Fehlerquote gering gehalten und somit auch die Produktivität optimiert.

Wo können Sie diesen Demonstrator kennenlernen?
Der Demonstrator kann direkt vor Ort, im Unternehmen erprobt werden und lässt sich leicht in die vorhandene Infrastruktur einbinden. So können Unternehmen niederschwellig die Vorzüge der Digitalisierung erkennen und ihre Mitarbeiter an modernen Technologien trainieren.

Digitale Hilfe für Jederman

Mittels Hololens und Augmented Reality können Montagearbeiten von diversen Produkten einfacher gestaltet werden, virtuelle Welten werden in die reale eingeblendet, um eine Vielzahl an Informationen abrufbar zu machen. Durch die Verwendung von Augmented Reality (AR) können mit Hilfe eines Tablets und dessen Kamera zusätzlich Informationen von vordefinierten Objekten abgefragt werden. 
Durch die Möglichkeit die virtuelle Welt mit der realen Welt zu kombinieren werden wesentlich mehr Informationen in übersichtlicher Form zugänglich, während die Hände für die anstehende Arbeit frei bleiben.     
Auch bei der Verwendung einer mit Tablet implementierten Augmented Reality (AR Anwendung) werden teilweise nicht offensichtliche Informationen aus der realen Welt mittels Kamera ergänzt. Zusätzlich kann die Kamera des Tablets detailliertere Informationen eines Produktionsproduktes oder – schrittes aufrufen. 

Technologien: Künstliche Intelligenz, augmented reality / virtual reality

Wo können Sie diesen Demonstrator kennenlernen?
Der Demonstrator kann direkt vor Ort, im Unternehmen erprobt werden und lässt sich leicht in die vorhandene Infrastruktur einbinden. So können Unternehmen niederschwellig die Vorzüge der Digitalisierung erkennen und ihre Mitarbeiter an modernen Technologien trainieren.

Robotergestützte Automatisierung für individuelle LASER-Gravuren und Schnitte

Individuell erstellte Produkte werden immer beliebter, wodurch sich für Produktionsbetriebe die Frage stellt, wie eine große Anzahl an Aufträgen schnell und einfach abgearbeitet werden kann. Mit Hilfe einer robotergestützten Softwarelösung kann man dies bewerkstelligen. Die Hardware wird dafür pro Produktionsteil einmalig vorbereitet, sodass der Produktionsmitarbeiter zur Fertigung nur wenige Schritte für ein individuelles Produktteil durchführen muss. Dadurch kann die Fertigungszeit-Optimierung erreicht werden. Die Roadwhow zeigt am Beispiel eines individuell eingravierten Holzstücks, wie eine solche Optimierung erreicht wird. Mit Hilfe eines Poka-Yoke Boards wird Orientierung und Position der Einzelteile vordefiniert um die Fehlerquote zu reduzieren. Der Arbeitsprozess wird nun mit geringem Informationsaufwand mittels QR Code oder Datenbank-Vernetzung gestartet, da eine smarte Vorprogrammierung besteht. Zudem kann innerhalb dieser vordefinierten Information der Gravierfläche schnell und einfach der personalisierte Text oder das individuelle Logo ohne Probleme softwaretechnisch ausgetauscht werden. Die LASER Gravur bzw. ein LASER Schnitt sind äußerst präzise und schnelle Techniken der Opto-Mechanik.

Technologien: Software robotics, Datenbanken, LASER Schneide, LASER Gravur

Wo können Sie diesen Demonstrator kennenlernen?
Der Demonstrator kann direkt vor Ort, im Unternehmen erprobt werden und lässt sich leicht in die vorhandene Infrastruktur einbinden. So können Unternehmen niederschwellig die Vorzüge der Digitalisierung erkennen und ihre Mitarbeiter an modernen Technologien trainieren.

Rückverfolgbarkeit von Produkten sowie Kontrolle der Funktionsweise und Instandhaltungsinformationen eines Gerätes

Die Herausforderung  
Die Roadshow beinhaltet einen Produktidentifikator, der verschieden Fehler während der Produktion aufdecken kann. Beispielsweise kann ein Druckabfall zu Funktionsstörungen bei pneumatisch angesteuerten Elementen führen. Zusätzlich zu den pneumatischen Daten werden auch Energiewerte und -daten angezeigt, wodurch eine Analyse des Maschinenzustands ermöglicht wird. Durch präventive Maßnahmen auf Basis dieser Daten können Ausfälle oder Wartungsintervalle reduziert werden. RFID Tags werden an Kleinteile angebracht, um Informationen zum Auftrag und zur Materialbeschaffenheit bereitzustellen. Das Shadow-Board ermöglicht darüber hinaus eine visuelle Vorkommissionierung und hilft dabei, fehlende Einzelteile zu identifizieren.

Die Vorteile und Möglichkeiten dieser Technik liegen in der Flexibilität. Zusätzliches Auslesen von Energiedaten und –werten können auf einfache Art und Weise bei herkömmlichen Maschinen nachgerüstet werden und helfen bei der Wartung.  
Diese Daten liefern Informationen für Energie-Einsparungen, so dass die ISO 50001 adressiert werden kann.  
Die Rückverfolgbarkeit von Kleinteilen, essentiell für die Zuordnung im Fertigungsauftrag, wird mit Hilfe der RFID Technologie realisiert.

Wo können Sie diesen Demonstrator kennenlernen?
Der Demonstrator kann direkt vor Ort, im Unternehmen erprobt werden und lässt sich leicht in die vorhandene Infrastruktur einbinden. So können Unternehmen niederschwellig die Vorzüge der Digitalisierung erkennen und ihre Mitarbeiter an modernen Technologien trainieren.

Computergestützte Fertigungstechnologie

Eine CNC Fräse ist eine Maschine, welche komplexe Arbeiten innerhalb kürzester Zeit erledigen kann. Mit ihrer Hilfe können Metall- und Holzwerkstücke kostengünstig, präzise, schnell und mit immer der gleichen Qualität gefertigt werden. Gerade in der Metall- und Holzverarbeitung sind diese Eigenschaften gefragt, um die Fertigung und Komplettierung von Produkten zu ermöglichen.

Aufgrund der vier- bzw. fünf-Achsentechnik einer CNC Fräse entfallen aufwendige und fehleranfällige Justier- und Umspannarbeiten. Das Einmessen des Werkstückes ist pro Werkstück nur einmal notwendig und durch vordefinierte und einprogrammierte Schritte ist ein schneller Produktionswechsel möglich. Unterschiedliche Fräs- und Bohrköpfe können automatisch gewechselt werden und zusätzlich kann die Maschine Fräsen, Gravieren, Schneiden und Bohren.

Wie funktioniert es? 
Durch den automatischen Werkzeugwechsel können unterschiedlichen Fräs- und Bohrköpfe schnell und präzise in einem Fertigungsschritt eingesetzt werden. Dieses Multitool wird in holz- und metallverarbeitenden Betrieben vorrangig eingesetzt um schnell und präzise diverse Produkte zu fertigen. 

Wo können Sie diesen Demonstrator kennenlernen
Hub Cottbus. An der BTU Cottbus-Senftenberg
BTU Cottbus-Senftenberg
Siemens-Halske-Ring 14
03046 Cottbus

Hub Wildau. An der Technische Hochschule Wildau
Technische Hochschule Wildau
Hochschulring 1
15745 Wildau