Viele Produkte, die Sie täglich verwenden, bestehen aus kleineren Komponenten. Diese Produkte müssen zusammengebaut werden, um funktionsfähig zu sein. Traditionell erforderte dieser Prozess menschliche Arbeit. Fortschritte in der Robotertechnologie machen Montageroboter zu einer Option für Hersteller, die ihre Produktionslinien optimieren möchten.

Eine Herausforderung für Hersteller, die neu in der Automatisierung sind, besteht darin, zu verstehen, wann eine Automatisierung sinnvoll ist. Darüber hinaus profitieren Hersteller häufig von enormen Erträgen aus ihren Investitionen in die Robotik. In diesem Artikel erfahren Sie, wann es sinnvoll ist, Ihren Montageprozess zu automatisieren, wo Ihre Rücksendungen erfolgen könnten und wie Sie damit beginnen.

In diesem Artikel:

• In welchen Branchen werden Montageroboter eingesetzt?
• Wann sollte der Montageprozess automatisiert werden?
• So entscheiden Sie, welchen Montageroboter Sie verwenden möchten
• Kostenüberlegungen

In welchen Branchen werden Montageroboter eingesetzt?

Zusammengebaute Produkte sind in einer Vielzahl von Branchen vorhanden. Aus diesem Grund werden Montageroboter in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt. Diese Roboter können die Montage kleiner Leiterplattenkomponenten und schwerer Fahrzeugrahmen übernehmen. Hier einige Beispiele für Branchen, die heute Montageroboter einsetzen:

• Automobil
• Medizinisch
• Elektronik
• Metallunternehmen
• Kunststoffunternehmen
• Lebensmittel- und Getränkeunternehmen

Dies sind nur einige Beispiele. Jeder Hersteller, der Komponenten zusammenbaut, könnte diese Technologie potenziell nutzen. Doch was bringt die automatisierte Montage?

Vorteile der Automatisierung des Montageprozesses

Unternehmen entscheiden sich häufig aus mehreren Gründen für die Automatisierung des Montageprozesses:

• Erhöhter Durchsatz
• Sicherheit und Ergonomie
• Erhöhte Wiederholbarkeit

Wann sollte der Montageprozess automatisiert werden?

Für Unternehmen, die neu im Automatisierungsprozess sind, kann die Frage nach dem Zeitpunkt eine Herausforderung darstellen. Kapitalprojekte bergen immer Risiken. Wenn Sie wissen, wann es richtig ist zu automatisieren, können Sie sich bei der Übernahme eines Roboterprojekts sicherer fühlen. Unternehmen neigen dazu, die Montageautomatisierung in den folgenden Szenarien zu übernehmen:

• Sie erfordern einen erhöhten Durchsatz
• Die Aufgabe ist gefährlich oder kann zu Verletzungen führen
• Sie müssen die Gemeinkosten senken
• Sie erleben eine inkonsistente Produktionsqualität

Durchsatz

Roboter übertreffen die menschliche Arbeitskraft oft deutlich. Montagearbeiten bilden hier keine Ausnahme. Hersteller, die Produkte montieren, müssen oft hohe Quoten erreichen. Montageroboter sind eine Möglichkeit, höhere Produktionsmengen zu erreichen. Bei Herstellern kommt es häufig zu Engpässen. Dies ist eine Situation, in der ein bestimmter Teil eines Prozesses die Gesamtproduktivität des gesamten Prozesses verlangsamt. Ein Beispiel hierfür könnte in einer Abfüllanlage zu finden sein. In einer bestimmten Linie muss eine Flasche gefüllt, verschlossen und etikettiert werden. Angenommen, der Verschließvorgang erfolgt manuell und kann derzeit nur 45 Teile pro Minute (PPM) ausstoßen. Der Rest der Linie könnte jedoch möglicherweise eine Leistung von 120 PPM erreichen. Durch die Automatisierung des Verschlussprozesses können Sie das zusätzliche Potenzial der Leitung freisetzen. Dies führt zu höheren Einnahmen für Ihre Einrichtung.

Sicherheit

Ein Grund für die Automatisierung in Unternehmen ist, dass Montageaufgaben zu Verletzungen führen können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Bauteile sehr groß oder winzig sind. Schwere Bauteile bergen offensichtliche Sicherheitsrisiken. Bediener können sich durch das Bewegen großer Teile verletzen. Auch Kleinteile geben Anlass zur Sorge. Die Leiterplattenbestückung ist ein gutes Beispiel für die Sicherheitsrisiken von Kleinteilen. Zu den häufigsten ergonomischen Verletzungen gehören:

• Überanstrengung der Augen
• Muskelzerrung
• Einatmen von Rauch
• Impingements

Montageroboter eliminieren bei diesen Aufgaben das Verletzungsrisiko für den Bediener. Durch die Vermeidung von Ausfallzeiten, medizinischen Kosten und Bußgeldern, die mit Verletzungen am Arbeitsplatz einhergehen, lässt sich Geld sparen.

Kostensenkung

Montagelinien sind mit vielen Kosten verbunden. Die Hauptkosten sind die Arbeitskosten. Abhängig vom Land, in dem Sie sich befinden, kann dieser Wert schwanken, ist jedoch immer ein wichtiger Faktor bei den Warenkosten. Hinzu kommen Rohstoffkosten sowie einige versteckte Kosten. Zu diesen versteckten Faktoren gehören Schulungskosten, verringerte Produktion aufgrund von Arbeitsausfällen und in manchen Fällen auch Gesundheitskosten. Vollautomatische Montagelinien eliminieren den Arbeitsaufwand und die versteckten Kosten, da die Roboter weder Gehälter noch Sozialleistungen erfordern. Dies führt zu einer schlankeren und effizienteren Produktionslinie. Viele Hersteller nutzen dieses Humankapital für schwerer zu automatisierende Aufgaben, bei denen die Mitarbeiter produktiver sein können.

Ein Roboter verursacht im Laufe seiner Lebensdauer hohe Anschaffungskosten und einige Wartungskosten. Aber im Idealfall können Roboterprojekte in 12–18 Monaten einen Netto-ROI erzielen. Dies ist insbesondere bei standardisierten Automatisierungsprojekten der Fall, die über bewährte Roboterlösungen verfügen. Bei experimentellen oder schwierigen Automatisierungsprojekten besteht die Gefahr, dass diese ROI-Ziele nicht erreicht werden. Es ist wichtig, diese Bedenken mit Ihrem Integrator zu besprechen, um Ihr Risiko zu verstehen.

Gleichbleibende Produktionsqualität

Automatisierte Systeme sind in ihren Bewegungen wiederholbarer als Menschen. Aufgrund ihrer Programmierung können sie so hohe Leistungen erbringen. Roboter sind so konzipiert, dass sie einer Reihe von Anweisungen folgen. Wenn Aufgaben vorhersehbar sind und sich wiederholende Roboter übertreffen können. Dieses Attribut ermöglicht es ihnen, konsistentere Produkte herzustellen. Das bedeutet weniger Ausfälle und weniger Produkte, die die Qualitätskontrollen nicht bestehen.

So entscheiden Sie, welchen Montageroboter Sie verwenden möchten

Unterschiedliche Montageaufgaben haben unterschiedliche Anforderungen. Diese Anforderungen entscheiden oft darüber, welcher Roboter ausgewählt wird. Zum Glück ist jeder Robotertyp montagefähig. Allerdings kann nicht jede Montageaufgabe von jedem Roboter erledigt werden. Zu den Schlüsselfaktoren, die bestimmen, welcher Roboter verwendet werden sollte, gehören:

• Komplexität der Montage
• Nutzlast und Reichweite
• Geschwindigkeit

Komplexe Baugruppen, die Flexibilität erfordern, sind eine gute Wahl für Sechs-Achsen-Roboter. Dies liegt an ihrer außergewöhnlichen Bewegungsfreiheit und der Fähigkeit, schwierige Winkel zu erreichen. Kollaborative Roboter sind ein Beispiel für einen sechsachsigen Roboter, der in der Nähe von Menschen eingesetzt werden kann.

Anwendungen mit hoher Nutzlast und/oder großer Reichweite sind für die meisten Robotertypen oft eine Herausforderung. Varianten wie Delta und SCARA sind oft kleinere und leistungsschwächere Robotertypen. Diese lassen sich besser in kleineren Anwendungen einsetzen. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Nutzlast und Reichweite zu verstehen, die zur Erledigung Ihrer Aufgabe erforderlich sind. Fehler sind hier kostspielig.

Die Geschwindigkeit, die zur Erledigung Ihrer Aufgabe erforderlich ist, ist ein weiterer wichtiger Faktor. Alle Roboter haben die Fähigkeit, schnell zu sein. Einige Robotertypen liegen in der Geschwindigkeitskategorie sicherlich im oberen Bereich. Ein Delta-Roboter ist ein perfektes Beispiel dafür. Aufgrund ihrer Konstruktion können sie höchste Geschwindigkeiten erreichen. Sie reagieren auch äußerst empfindlich auf Richtungsänderungen. Diese eignen sich hervorragend für Anwendungen mit geringer Nutzlast und hoher Geschwindigkeit. Eine schlechte Wahl für eine sehr schnelle Anwendung wäre ein Cobot. Aus Sicherheitsgründen sind sie in der Regel geschwindigkeitsbegrenzt.

Fällt Ihnen die Entscheidung, welcher Roboter der Richtige für Sie ist, schwer? Unser Netzwerk unabhängiger Berater kann Ihnen dabei helfen, die richtige Wahl zu treffen.

Kostenüberlegungen

Abschließend müssen Sie entscheiden, ob der Preis stimmt. Die Kosten für Montagerobotersysteme können stark variieren und zwischen 10.000 US-Dollar und weit über 100.000 US-Dollar liegen. Zu den wichtigsten Faktoren gehören:

• Projektkomplexität
• Robotertyp, Marke und Größe
• Sicherheitsanforderungen

Komplexere Projekte sind immer teurer. Sie erfordern möglicherweise mehrere Roboter, Bildverarbeitungssysteme oder die Integration in vorhandene Geräte. Dies bedeutet mehr Hardware und Arbeitsaufwand für die Integration des Systems. Die Kostenspanne variiert von Marke zu Marke. Die Kosten variieren je nach Robotertyp noch stärker. Darüber hinaus steigen die Kosten mit zunehmender Robotergröße. Große Montageaufgaben erfordern größere und teurere Geräte. Zusätzliche Sicherheitsausrüstung wird bei der Kostenschätzung oft vergessen. Roboter können für Menschen gefährlich sein. Um die Bediener vor diesen Gefahren zu schützen, müssen Sicherheitsausrüstungen verwendet werden. Zu den Sicherheitskosten gehören Dinge wie:

• Sicherheitskäfige
• Lichtvorhänge
• Sicherheitsscanner
• Sicherheitsrelais und Verriegelungen
• Dedizierte Sicherheits-SPS