Was ist eine Roboterzelle
In der Industrie 4.0 Roboterzellen nicht wegzudenken und Teil jedes modernen Fertigungsprozesses. Sie sind ein weiterer Schritt in der Automatisierung des Fertigungsprozesses, dem Eckpfeiler der modernen Industrie.
Die Zelle ist ein gesonderter Bereich in der Fertigung, in dem Industrieroboter arbeiten. Einzelne oder mehre zusammenarbeitende Industrieroboter führen hier vorbestimmte und -programmierte Abläufe durch. Je nach Anforderungen sind diese Bereiche offener oder komplett abgeschottet gestaltet, in diesem Fall sind die Roboter mit Schutzzäunen oder Lichtschranken von anderen Bereichen getrennt. Die Abgrenzung der Arbeitsbereiche tragen zur Sicherheit in der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine bei. Außerdem kann so gewährleistet werden, dass die Roboterzelle ihren Ablauf ungestört ausführen kann.
Was zeichnet eine Roboterzelle aus
Die Roboterzelle ist gekennzeichnet durch ihre Automatisierungsfähigkeit und Flexibilität. Roboter können hier in einem definierten Arbeitsbereich eine Vielzahl von Aufgaben erledigen, ohne dass sie direktes menschliches Eingreifen erfordern. Dies führt zu einer effizienten und präzisen Fertigung, einer Reduzierung von Fehlern und einer verbesserten Sicherheit für die Mitarbeiter.
Eine der entscheidenden Eigenschaften ist auch die Wiederholbarkeit der Prozesse. Roboter sind in der Lage, Handlungen millimetergenau zu wiederholen und sorgen so für eine gleichbleibend hochwertige Produktion. Durch den Einsatz von Robotern können Unternehmen außerdem die Produktivität steigern, da sie keine Pausen benötigen und in der Lage sind, 24 Stunden am Tag zu arbeiten.
Einsatzfälle von Roboterzellen
Roboterzellen sind sehr vielfältig und können komplett verschiedene Aufgaben ausführen. Deshalb gibt es auch sehr viele verschiedene Einsatzfälle für sie. Mögliche Anwendungen sind unter anderem in der Montage, im Schweißen, Lackieren, Entgraten, Be- und Entladen von Maschinen und im Verpacken. Einige Beispiele für Verwendungsfälle sind:
Schweißroboterzelle in der Automobilindustrie
Bei der Fertigung von Karosserieteilen in der Automobilbranche werden häufig Schweißroboterzellen eingesetzt. Diese bestehen aus mehreren Robotern, die miteinander kommunizieren, um Präzisionsschweißungen durchzuführen, und sind oft in Automobilwerken zu finden. Sie sind ein Paradebeispiel für die Präzision und Effizienz, die Roboter in die Fertigung einbringen. Generell eignen sich Roboterzellen hervorragend für die Automobilindustrie und werden schon zu großen Zahlen eingesetzt.
Palettierroboter in der Logistik
Roboterzellen zur Palettierung sind in Warenlagern und Distributionszentren unverzichtbar. Sie ordnen Produkte auf Paletten an, um die Logistik und den Versand zu optimieren. Diese Roboterzellen sind an eine Vielzahl von Verpackungsmaschinen angeschlossen und sorgen für einen nahtlosen Ablauf der Logistikkette.
Verpackungsroboterzellen in der Konsumgüterindustrie
In der Lebensmittel- und Konsumgüterindustrie sorgen Verpackungsroboterzellen dafür, dass Produkte effizient verpackt und für den Verkauf vorbereitet werden. Sie sind in der Lage, verschiedene Verpackungsarten und -größen zu handhaben und tragen so zur Vielseitigkeit der Produktlinien bei. Zudem erfüllen die Roboter auch erhöhte Anforderungen an die Hygiene und können so mögliche Kontamination der Lebensmittel durch menschliche Handhabung umgehen.
Vorteile von Roboterzellen
Eine Roboterzelle zeichnet sich durch zahlreiche Vorteile aus, einige davon sind zum Beispiel:
- Entlastung der Arbeiter
Die Roboter können auch sehr eintönige, sich immer wieder wiederholende Aufgaben übernehmen ohne zu ermüden. Dabei bleiben sie immer gleich bleibend präzise und effizient. Die menschliche Arbeitskraft kann sich währenddessen anderen Aufgaben widmen. Außerdem können auch gefährliche Aufgaben vom Roboter übernommen werden, was die Arbeitssicherheit erheblich in die Höhe treibt. - Einfache Bedienung
Während die Bedienung und Programmierung einer Roboterzelle anfangs noch sehr kompliziert und nur für gut ausgebildete Fachkräfte mögliche war, ist sie heute deutlich einfacher. Weitergehende Forschung und immer neue Entwicklungen in der Robotik machen dies möglich. Selbst Laien können mittlerweile ohne großartige Anleitung mit einer Roboterzelle arbeiten. - Verbesserte Prozesssicherheit
Einmal Programmiert, können die Roboter immer wieder genau die gleiche Aufgabe genau gleich ausführen, sodass immer wieder das gleiche Endergebnis geliefert wird, das nie in der Qualität abweicht. Ein unveränderter Prozess ist so gesichert, der konstante Ergebnisse liefert. - Effizienzsteigerung
Dadurch, dass die Roboterzelle konsistent immer wieder die gleichen Ergebnisse liefern kann, steigert sie die Effizienz der Produktion enorm. Im Gegensatz zu menschlichen Arbeitskräften leidet sie nicht unter Müdigkeit oder der Eintönigkeit bestimmter Aufgaben und braucht keine Pausen. Zudem kann sie immer wieder den gleichen Arbeitsschritt ausführen ohne Fehler zu machen. So werden menschliche Arbeitskräfte frei für anderen Tätigkeiten und können effizienter in anspruchsvolleren und abwechslungsreicheren Aufgaben eingesetzt werden.
Wann macht der Einsatz von einer Roboterzelle Sinn?
Wie bereits ausgeführt, bietet eine Roboterzelle sehr viele Vorteile und kann grundsätzlich in sehr verschiedenen Industriebereichen Anwendung finden für die Automation der Produktion. Gerade bei eintönigen, sich wiederholenden Aufgaben sind die Maschinen geeignet. Dadurch werden die Arbeiter entlastet und sind frei in anderen Bereichen eingesetzt werden. Auch wenn die Aufgaben gefährlich sind, ist dies eine gute Einsatzmöglichkeit. Dies steigert die Sicherheit der menschlichen Arbeitskräfte in der Produktion. Aber nicht nur um Arbeiter zu entlasten, sondern gerade auch bei Fachkräftemangel eignen sich die Zellen natürlich, da sie ohne Probleme die Arbeit gleich mehrerer Menschen erledigen können.
Zudem sind die Roboter sinnvoll, wenn die Produktion sehr hohe Präzision verlangt, da der gleiche Arbeitsschritt immer wieder genau wiederholt werden kann. Die Ergebnisse sind so sehr konsistent. Im Gegensatz zu menschlichen Arbeitskräften passieren dabei keine Fehler.
Modulare & flexible Roboterzellen erklären – wie man Roboterzellen somit noch besser an den individuellen Anwendungsfall anpassen kann
Modular bedeutet die Aufteilung eines Ganzen in einzelne Teile. Im Fall der Roboterzelle bedeutet dies, dass die Roboterzelle aus vielen einzelnen Komponenten besteht, was sie so vielseitig und flexibel macht. Die modulare Konzeption der Zelle erlaubt die individuelle Anpassung für verschiedene Anwendungen.
Grundsätzlich gibt es nicht bloß einen möglichen Aufbau einer Roboterzelle. Je nach Bedarf können die Komponente entsprechend angepasst oder ausgetauscht werden. Die Anzahl der Roboter kann variieren und genauso, wie diese Roboter aufgebaut sind, unter anderem wie groß sie sind, wie viele Achsen sie haben und welche Traglasten sie handhaben können. Zudem können sie mit unterschiedlichen Werkzeugen oder auch Greifern ausgestattet werden. Die Konzeption kann je nach vorgesehener Aufgabe sehr individuell gestaltet werden. So kann eine Roboterzelle auch mit neuen Anforderungen innerhalb des Fertigungsprozesses neu gestaltet werden.
