{Vergrößern: Cobots} Verbesserung der Produktionsqualität in der Fertigung mit kollaborativen Robotern

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Die Fertigungsindustrie setzt zunehmend auf Automatisierung in den Fertigungshallen und Montagelinien. Die Integration intelligenter Fertigung in den Betrieb hat die Branche in den letzten Jahren verändert. Im heutigen digitalen Zeitalter helfen intelligente und fortschrittliche Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), Automatisierung, maschinelles Lernen (ML), Robotik, industrielles Internet der Dinge (IoT) und andere Herstellern dabei, ihren Qualitätsdurchsatz zu verbessern und ihren Marktanteil zu erhöhen. Eine solche Technologie, die die Automatisierung für Unternehmen jeder Größe viel einfacher als je zuvor macht, ist der kollaborative Roboter oder Cobot, wie er allgemein genannt wird.

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Cobots unterstützen menschliche Arbeiter bei manuellen Aufgaben, die mühsam und repetitiv sind und in vielen Anwendungen eingesetzt werden können. Um kognitives Verhalten zu erreichen, kombinieren sie Wahrnehmung, Argumentation und Handeln. Das heißt, sie können Ihre Augen, Ihr Gehirn und Ihre Hände bei Ihren Operationen sein. Cobots ermöglichen es manuellen Arbeitskräften, sich auf höherwertige Arbeiten zu konzentrieren, die größere kognitive Fähigkeiten erfordern.

Durch die Identifizierung potenzieller Probleme und deren Behebung bewirken Cobots eine deutliche Reduzierung von Fehlern, was zu einer verbesserten Produktionsgenauigkeit und höheren Umsätzen führt

Diese vielseitigen Cobots arbeiten mit Menschen zusammen und sind Kollegen sehr ähnlich. Gleichzeitig ermöglichen sie eine Verbesserung der Produktivität, eine Steigerung des Durchsatzes und eine bessere Produktqualität. Durch die Identifizierung potenzieller Probleme und deren Behebung bewirken Cobots eine deutliche Reduzierung von Fehlern, was zu einer verbesserten Produktionsgenauigkeit und höheren Umsätzen führt. Cobots optimieren nicht nur die manuelle Arbeit, sondern sorgen auch für die Sicherheit der Arbeiter und ermöglichen eine bessere Arbeitseffizienz.

Für einen effizienten Produktionsprozess ist die Qualitätskontrolle (QC) oder Sichtprüfung eine Schlüsselkomponente, bei der jede Abweichung vom Qualitätsstandards sofort erkannt und behoben wird. Dieser manuell durchgeführte QC-Prozess ist jedoch häufig mit Fehlern und Inkonsistenzen behaftet, die zu fehlerhaften Waren, Produktrückrufen, schlechter Kundenerfahrung, Kundenabwanderung und Markenschäden führen und den Unternehmen große Sorgen bereiten.

Heutzutage kann der QC-Prozess durch die Nutzung der Automatisierung mit Cobots erheblich verbessert werden. Es sorgt für Konsistenz und Genauigkeit im visuellen Inspektionsprozess. Cobots können zum Testen und Inspizieren von Produkten eingesetzt werden und stellen gleichzeitig sicher, dass Fehler nicht übersehen werden. Durch die kontinuierliche Wiederholung des Inspektionsprozesses stellen Cobots sicher, dass alle Produkte am Fließband untersucht werden, was zu einer 100-prozentigen Inspektion führt. Diese Fehler, die das menschliche Auge übersehen kann, können von diesen Cobots leicht erkannt werden, wodurch die Messlatte bei der visuellen Inspektion hoch gelegt und die Produktqualität verbessert wird.

Cobots sind so programmiert, dass sie sich an eine Reihe vordefinierter Anweisungen halten und nicht von diesen abweichen. Sie eliminieren den Ermüdungsfaktor der menschlichen Arbeitskräfte, der sonst zu zahlreichen Fehlern führt.

Oftmals empfinden menschliche Arbeiter die Aufgaben in der Werkstatt als banal und eintönig und manchmal auch als anstrengend und gefährlich. Verletzungen und Fehlzeiten führen zu Personalengpässen und führen zu Inkonsistenzen bei der Qualitätskontrolle. Da Cobots mit Menschen zusammenarbeiten und sie von monotonen und mühsamen Aufgaben befreien, werden sie von den Mitarbeitern zunehmend willkommen geheißen. Durch ihre Einführung verspüren die Arbeitnehmer eine höhere Arbeitszufriedenheit und auch die Mitarbeiterbindung steigt.

Arbeitnehmer können kreativere technische Positionen mit besseren Arbeitsbedingungen, höherer Bezahlung und neuen Möglichkeiten übernehmen. Darüber hinaus können Cobots problemlos bewegt und für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden, falls Arbeitskräftemangel herrscht, die Arbeit für die Arbeitskräfte gefährlich ist, oder sie können auf mobilen Stationen montiert werden, um bei Bedarf Aufgaben auszuführen.

Cobots bieten außerdem die Flexibilität, die Produktion entsprechend der Marktnachfrage zu skalieren und so die Effizienz in der Werkstatt zu steigern.

Cobots liefern den für die Fertigungsindustrie erforderlichen ROI, wenn sie auf die folgenden Szenarien angewendet werden:

Man muss sorgfältig entscheiden, wann man einen Cobot einsetzt und wo eine auf Fördersystemen basierende Automatisierung ausreicht. Typische Anwendungsfälle, in denen es genutzt wurde, sind:

Vorteile des Einsatzes von Cobots zur visuellen Inspektion:

Nach Angaben der International Federation of Robotics gibt es verschiedene Arten von Cobots, je nachdem, wie stark die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter ist. Dazu gehören Koexistenz, sequentielle Zusammenarbeit, Kooperation und reaktionsfähige Zusammenarbeit. Laut Verband steckt der Markt für Cobots noch in den Kinderschuhen.

Im Jahr 2021 waren etwa 7,5 % (39.000 von mehr als 478.000) der installierten Industrieroboter Cobots, ein Anstieg von 50 % gegenüber 2020. Zu den Anwendungen und Anwendungsfällen von Cobots gehören Materialhandhabung, Schweißen, Schrauben, Kleben und Versiegeln, Qualitätskontrolle und Inspektion und Tests sowie automatisiertes Kommissionieren und Platzieren.

Cobots werden in den Bereichen Automobil- und Industriefertigung, Gesundheitswesen und Pharma, FMCG, Elektronik, Metallverarbeitung, Kunststoffverarbeitung, Lebensmittelverarbeitung, Logistik und Lagerhaltung und mehr eingesetzt. Wenn ein Unternehmen jedoch beschließt, seine Altsysteme durch fortschrittliche Technologie und Cobots zu ersetzen, ist es zunächst wichtig, die dafür geeigneten Prozesse zu identifizieren und mit der Implementierung fortzufahren.

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Da immer mehr Unternehmen auf die automatisierte Fertigung umsteigen, nimmt das Wachstum auf dem Cobots-Markt zu. Laut Market Data Forecast wird der globale Cobot-Markt bis 2026 schätzungsweise von 981 Millionen US-Dollar auf 7.172 Milliarden US-Dollar wachsen und im vorgesehenen Zeitraum 2022 – 2027 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 41,8 % wachsen.

Da Cobots durch die Koexistenz mit Menschen konsistent, präzise und schnell liefern, sind sie in der Lage, mehr Flexibilität in die Werkstatt zu bringen. Hersteller können jetzt neben der Reduzierung der Zykluszeiten und Ausfallzeiten auch die Produktionskosten erheblich senken. Heutzutage sind sich immer mehr Hersteller einig, dass automatisierte Fertigungsprozesse zu einer Notwendigkeit geworden sind und dass Cobots ihnen den dringend benötigten Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Gastautor Shyam Kumar ist Vertriebs- und Marketingleiter bei Jidoka Technologies, einem Unternehmen, das künstliche Intelligenz mit Automatisierung kombiniert, um kognitive Fehlerprüfungen im Fertigungsbereich durchzuführen. Alle in diesem Artikel geäußerten Meinungen sind ausschließlich die des Autors.

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