MRK-Anwendung : Cobot legt los: Melecs setzt auf kollaborative Roboter

Die Einschulungsphase ist fast abgeschlossen. Die letzten sicherheitstechnischen Tests werden in Angriff genommen. In der Pilotfabrik der TU Wien wartet ein kollaborativer Roboter (Cobot) auf seinen Einsatz beim Elektronikfertigungs-Dienstleisters Melecs. Seine neue Heimat wird das Werk in Siegendorf. Dort soll er beim Verpacken von Millionen von Elektronikbauteilen helfen. Eine monotone Arbeit, die Georg Loisel seinen Mitarbeitern künftig ersparen möchte. Für den Leiter Qualitätsmanagement und Produktionssysteme ist zwar Automatisierung an sich nichts Neues, immerhin gibt es eine große Zahl von konventionellen Roboteranlagen von Österreich bis China in fast allen Melecs-Werken. Dennoch sei eine Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) der „Next Step“, wie es Loisel nennt. Die Motivation hat aber auch wirtschaftliche Gründe: Die Burgenländer sparen sich mit dem Cobot-Konzept vor allem Geld. Zusammengefasst heißt das: „Weniger Zeitaufwand und geringeres Investitionsvolumen für die Realisierung der Anlagen, stufenweise Automatisierung und hohe Verfügbarkeit“, so Loisel. Siegendorf ist aber erst der Anfang.

2009 wurde Melecs in Form eines Management-Buy-outs aus der Siemens AG ausgegründet. Größenmäßig hat man sich seither fast verdoppelt. Neben den österreichischen Standorten in Siegendorf, Wien und Lenzing verfügt Melecs über Werke in Györ/Ungarn und seit 2 Jahren auch in Wuxi/China. Mit einem Umsatz von 230 Millionen Euro gehören die Burgenländer mittlerweile zu den größten EMS-Dienstleistern Europas. Auch die Liste der Kunden kann sich sehen lassen: Über die Melecs Kunden wie beispielsweise BorgWarner, GKN, Magna, Schaeffler und ZKW beziehen so ziemlich alle gängigen Automobilmarken wie VW, Audi, BMW, Ford, Volvo, Jaguar-Landrover, Lamborghini und Rolls Royce Komponenten von Melecs. Dass der Trend zu mehr Elektronik in den Fahrzeugen für einen Nachfrageschub sorgt, merken auch die Burgenländer und können seit mehreren Jahren mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 13 Prozent rechnen. Dass dies dafür sorgt, dass Produktionskapazitäten ausgebaut werden müssen, ist klar. Dass Cobots hier zu einer wichtigen Schlüsselkomponente werden könnten, wohl auch.

In Siegendorf wird der Cobot also beim Verpacken von Elektronikkomponenten helfen. Konkret wird die Arbeitsaufteilung so aussehen: Nachdem die Mitarbeiter unmittelbar neben der Roboteranlage die zirka fünf Zentimeter großen empfindlichen Elektronikkomponenten bearbeitet haben, werden sie dem kollaborativen Leichtbauroboter übergeben. Dieser scannt sie, schlichtet sie in eine Kunststofftasse und verstaut diese in einem Transportbehälter. Dabei galt es aber eine Mensch-Maschinen-Balance zu schaffen. Denn „die Prozesszeit eines Roboters ist nun einmal langsamer als der Mensch“, so Loisel. Die Vorgaben waren streng, die geforderte Jahresmenge (2,7 Mio. Stück pro Jahr, das sind 4.080 Stück pro Schicht) hoch. Nur sechs Sekunden darf der Roboter pro Baugruppe brauchen, sonst wären die Wartezeiten für seine menschlichen Kollegen zu hoch. Geschafft hat man das, indem der Roboter mehrere Baugruppen gleichzeitig verpackt. Jeder Arbeitsschritt wird dabei von einem Manufacturing Execution System (MES) erfasst. Die Baugruppen dabei via QR-Codes von einem Scanner erfasst. „Das ist für die Rückverfolgbarkeit sehr wichtig“, so Loisel. In Sachen Sicherheit wurden Gefahrenstellen durch konstruktive Lösungen eliminiert. Zusätzlich können externe Lichtgitter für eine Abstandsüberwachung zum Menschen eingesetzt werden. Bei einer Kollision wird sofort Leistung und Kraft des Roboters reduziert.

Dienstantritt in einer Anlage, die in einer Kooperation zwischen dem Austrian Center for Digital Production, der TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0 und Fraunhofer Austria Research entwickelt wurde, wird für den Melecs-Cobot Mitte Juni sein. Dass die Entwicklung und Inbetriebnahme einer Anlage mit einem Leichtbauroboter rascher von statten geht als bei einer Anlage mit einem konventionellen Industrieroboter, ist für die Burgenländer klar ein Vorteil. Gleiches gilt für die Kosten: „Wir rechnen mit bis zu 30 Prozent weniger Investitionsaufwand“, rechnet Loisel vor. Der geringere Entwicklungsaufwand und die reduzierten Kosten für Peripherie und Sicherheitstechnik sollen das bewerkstelligen. Ob sich diese gesteckten Ziele tatsächlich realisieren lassen, wird die Pilotphase zeigen. Geht alles gut, könnte der erste Melecs-Cobot durchaus Gesellschaft bekommen. Weitere Einsatzmöglichkeiten hätten sich bereits abgezeichnet, wie etwa das Einlegen von Teilen in Bearbeitungs- und Prüfanlagen. Konkreter wird es im ungarischen Werk in Györ. Während in Siegendorf der Cobot beim Verpacken hilft, übernimmt dort ein Leichtbauroboter das Bürsten von gelöteten Leiterplatten. Hier hat der maschinelle Arbeitskollege seinen Dienst im Mai angetreten.

Der Diskussion, über menschenleere Fabriken und massiven Jobabbau, kann Loisel wenig abgewinnen. „Es wird nicht möglich sein alle komplexen von Menschen durchgeführten Arbeitsvorgänge und Prüftätigkeiten kurzfristig mit Robotern zu automatisieren“, relativiert der Leiter Qualitätsmanagement und Produktionssysteme die Einsatzmöglichkeiten für seine neuen Mitarbeiter. Letztendlich ginge es darum schrittweise die Produktivität zu steigern und die Qualität abzusichern. „Mitarbeiter werden von monotonen Aufgaben befreit und an hochwertigeren Arbeitsplätzen eingesetzt“, so Loisel. Bei stetig steigenden Produktionsvolumen ein notwendiger Schritt. Übrigens: Die Bedienung des Roboters und etwaige einfache Störungsbehebungen übernehmen die Produktionsmitarbeiter selbst.