Den richtigen Cobot finden mit diesen 10 Tipps

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Die Nachfrage nach Cobots ist sprunghaft angestiegen, die Zahl der Marktteilnehmer hat sich vervielfacht - doch wie lassen sich die vielen verschiedenen Marken und Modelle genau bewerten? Diese Checkliste von Fanuc hilft Erstkäufern, sich in der Komplexität zurechtzufinden und kostspielige Fehler zu vermeiden.

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Von Paul Richards, Global Customer Coordinator Europe, Cobot Market, Fanuc Europe

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Als die International Federation of Robots (IFR) im Jahr 2017 begann, Daten über kollaborative Roboter zu erheben, hatte diese neue Art von Robotern einen Marktanteil von nur 2,8 %. Der jüngste IFR-Bericht zeigt, dass diese Zahl Ende 2021 auf 7,5 % angestiegen ist, wobei die Zahl der neu eingesetzten kollaborativen Roboter im Vergleich zum Vorjahr um 50 % auf 38.966 Einheiten weltweit gewachsen ist.

Cobots: Lösung für viele Herausforderungen

Es gibt mehrere Gründe, warum Cobots an Popularität gewinnen. Erstens bieten sie eine Lösung für viele der Herausforderungen, denen sich die Hersteller in dieser «neuen Normalität» stellen müssen. In puncto Flexibilität liegt der Cobot zwischen einem Industrieroboter und einem Menschen. Dieses Mass an Agilität ist wertvoll, um die kürzeren Produktlebenszyklen und die grosse Anzahl von Lagerhaltungseinheiten zu bewältigen, die typisch sind für den immer häufiger anzutreffenden High-Mix-Low-Volume-Ansatz in der Fertigung. Cobots können den Herstellern auch helfen, dem anhaltenden Problem des Mangels an ungelernten Arbeitskräften entgegenzuwirken, indem menschliche Arbeitskräfte für wertvollere Aufgaben eingesetzt werden können.

Weltweit über 60 Cobot-Hersteller

Da die Nachfrage nach Cobots sprunghaft angestiegen ist, hat sich die Zahl der Marktteilnehmer vervielfacht, so dass es inzwischen weltweit über 60 Cobot-Hersteller gibt. Mehr Wettbewerb bedeutet zwar eine grössere Auswahl und ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis für die Kunden, kann aber auch zu mehr Verwirrung führen. Dies wird besonders deutlich, wenn man bedenkt, dass der Roboterverkauf von kleinen und mittleren Unternehmen vorangetrieben wird, die nur selten über die internen Ressourcen und das Fachwissen verfügen, um die zahlreichen verschiedenen Marken und Modelle genau zu bewerten. Um den Entscheidungsprozess zu erleichtern, hat Fanuc eine Checkliste für den Kauf eines Roboters zusammengestellt, die Erstkäufern hilft, sich in der Komplexität zurechtzufinden und kostspielige Fehler zu vermeiden.

Checkliste für den Kauf eines Cobots

1. Feststellen des Geschäftsszenarios

Um festzustellen, ob Ihr Betrieb von einem Cobot profitieren würde, sollten Sie zunächst die Herausforderungen ermitteln, die das Wachstum oder eine bessere Effizienz verhindern. Wenn die Zuverlässigkeit des Personals, Verletzungen durch Überbeanspruchung der Arbeiter, Gesundheits- und Sicherheitsbedenken, ein Mangel an Arbeitskräften oder Platzmangel für eine feste Automatisierung auf Ihrer Liste stehen, dann lohnt es sich Cobots genauer anzuschauen.

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2. Identifizierung potenzieller Anwendungen

Der nächste Schritt besteht darin, die Anwendungen zu ermitteln, die mit diesen Herausforderungen verbunden sind. Welche Aufgaben verursachen bei Ihren Mitarbeitern Verletzungen durch wiederholte Belastung? Welche Gesundheits- und Sicherheitsrisiken könnten beseitigt werden, z.B. das Heben/Bewegen schwerer Lasten? Welches sind die Aufgaben, die Ihre Mitarbeiter nicht erledigen wollen?

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3. Bewerten dieser Anwendungen

Bewerten Sie jede Anwendung auf Grundlage der folgenden Überlegungen: Handelt es sich um eine Präzisionsaufgabe? Handelt es sich um unangenehme Bewegungen? Führt sie zu hohen Ablehnungsquoten? Handelt es sich um schwere Lasten? Ist eine ständige menschliche Anwesenheit erforderlich? Bringt der menschliche Bediener einen Mehrwert? Mit welcher Geschwindigkeit muss die Aufgabe ausgeführt werden? Aus Erfahrung wissen wir, dass Schweissen, Pick & Place und Maschinenbeladung oft ideale Kandidaten für Cobot-Anwendungen sind.

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Die Einfachheit des Roboterschweissens - eine Multimediastory

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4. Sicherheitsbedenken ausräumen

Beurteilen Sie die Sicherheit der von Ihnen gewählten Anwendung: Muss der Roboter bewacht, unbewacht oder teilweise bewacht werden? Fanuc Cobots können je nach Anwendung und Risikobewertung bei Geschwindigkeiten von bis zu 250 mm pro Sekunde sicher und unbewacht neben Menschen arbeiten. Allerdings ist dies nicht immer eindeutig. Teilschutzvorrichtungen oder andere Sicherheitsvorrichtungen können eingesetzt werden, damit Cobots bei höheren Geschwindigkeiten neben dem Menschen arbeiten können. Wenn die Anwendung jedoch eine vollständige Absicherung erfordert, was die Flexibilität einschränkt und die Kosten in die Höhe treibt, ist ein Cobot möglicherweise nicht die richtige Lösung.

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5. Schützen Sie Ihre Investition

Der IFR geht davon aus, dass die durchschnittliche Lebensdauer eines Roboters 12 Jahre beträgt; Studien deuten darauf hin, dass dies eine konservative Schätzung ist. Um Ihre Investition zu schützen, ist es wichtig, dass Sie bei einer Marke kaufen, die auch in 13, 14, 15 oder mehr Jahren noch existiert und Ihren Cobot während seiner gesamten Lebensdauer unterstützt. Fragen Sie potenzielle Anbieter nach der voraussichtlichen Lebensdauer ihres Roboters, wie lange er unterstützt wird, wie zukunftssicher er in Bezug auf die Software ist und welche Garantie er bietet. Die kollaborative Roboterserie CRX von Fanuc verfügt beispielsweise über eine achtjährige Null-Wartungs-Garantie.

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6. Berechnung von Nutzlast und Reichweite

Der Hauptfehler, den Unternehmen in Bezug auf die Nutzlast machen, ist, dass sie zu niedrig ansetzen. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein Cobot mit einer Nutzlast von 5 kg einen Gegenstand mit einem Gewicht von 5 kg heben kann. Um die erforderliche Nutzlast zu ermitteln, berechnen Sie die Gesamtlast am Ende des Arms (Gegenstand + Greifer + Finger usw.) und berücksichtigen Sie dabei die versetzte Nutzlast und die Trägheit. Bei der Berechnung der Reichweite ist zu bedenken, dass bei voller Reichweite die Bewegung des Roboters im Handgelenk eingeschränkt ist. Um Herstellern die Wahl der richtigen Traglast und Reichweite für ihren Bedarf zu erleichtern, gibt es unsere CRX-Reihe in fünf Grössen, von 5 kg Traglast und 994 mm Reichweite bis zu 25 kg Traglast und 1.889 mm Reichweite.

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7. Auswahl von Sensoren und Zusatzgeräten

Wenn Ihre Anwendung 2D- oder 3D-Vision erfordert, sollten Sie überlegen, wo Sie die Kamera montieren wollen (ferngesteuert oder am Roboter). Wenn der Roboter immer aus demselben Bereich entnimmt, ist eine ferngesteuerte Kamera am besten über dem Entnahmebereich angebracht, während eine am Roboter montierte Kamera Ihnen mehr Flexibilität bietet. Kraftsensoren (die dem Roboter ein «Gefühl» geben) können intern oder extern sein. Der Einsatz von Bildverarbeitung bietet nicht nur mehr Flexibilität, sondern reduziert auch die Kosten für die zur Positionierung der Teile erforderlichen Vorrichtungen.

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8. Bewerten Sie Ihr Umfeld

Wenn Sie den Cobot in einer Lebensmittelproduktion einsetzen möchten, müssen Sie sich Gedanken über die IP-Schutzart und den Schutz vor Spritzwasser machen. Wenn der Roboter in einer staubigen oder schmutzigen Umgebung eingesetzt werden soll oder mit Maschinenkühlmitteln in Berührung kommen könnte, benötigen Sie ebenfalls eine hohe Schutzart (IP67 oder höher).

Wenn Sie sich nach den IP-Schutzarten erkundigen, achten Sie darauf, dass diese für das gesamte Gerät (einschliesslich der Steuerung) gelten, nicht nur für den Arm. Alle Modelle der CRX-Reihe von Fanuc entsprechen der Schutzart IP67, und die Version für den Lebensmittelbereich ist mit einer weissen Epoxidbeschichtung überzogen und mit lebensmittelechtem Fett, so dass sie sicher in Lebensmittelproduktionsanlagen eingesetzt werden können.

Bild: Die kollaborativen Roboter der CRX-Reihe von Fanuc haben eine achtjährige wartungsfreie Garantie, entsprechen der Schutzart IP67 und sind in fünf Grössen von 5-25 kg Traglast und einer Reichweite von 994 -1’889 mm Reichweite erhältlich.

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9. Konnektivität berücksichtigen

Muss der Roboter mit anderen Geräten kommunizieren, z. B. mit CNC-Maschinen, Greifern, Teilezuführ- oder Bildverarbeitungssystemen? Wenn ja, spart es Kosten und Integrationszeit, wenn Sie Ihren Roboter mit demselben Kommunikationsprotokoll wie die Peripheriegeräte ausstatten. Wenn möglich, halten Sie es einfach, indem Sie Standard-I/O verwenden. Für einige Anwendungen ist jedoch der Feldbus erforderlich, da damit grössere Datenmengen an die Peripheriegeräte übermittelt werden können.

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10. Planen Sie für die Zukunft

Und schliesslich sollten Sie überlegen, wie flexibel der Cobot für Ihre künftigen Anforderungen ist. Kann er in neue Anwendungen integriert und erweitert werden? Verfügt er über Software, die aktualisiert und unterstützt wird? Denken Sie auch daran, dass wenn Sie von einem Unternehmen kaufen, das ausschliesslich Cobots herstellt und Sie in Zukunft einen Industrieroboter benötigen, eine neue Lernkurve durchlaufen müssen.

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Es gibt viel zu bedenken, wenn Sie zum ersten Mal einen Cobot kaufen. Eine positive Erfahrung wird nicht nur die Produktivität und die Gesundheits- und Sicherheitsleistung verbessern, sondern auch den Weg für die weitere Automatisierung profitablerer Anwendungen ebnen und die Mitarbeiter auf ihrem Weg zur Automatisierung inspirieren.