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ZKW Group

ZKW COBOT: Mensch und Roboter arbeiten im Team

Kollaborierende Roboter interagieren Hand in Hand mit dem Fertigungspersonal

Nach rund einem Jahr Entwicklung und Optimierung ist das ZKW COBOT-Programm nun im Echtbetrieb angekommen. Der kollaborierende Roboter arbeitet dabei gemeinsam mit dem Personal am Fertigungsband. Während Industrieroboter abgeschirmt hinter Schutzverbauten bzw. Sicherheitstüren in einer eigenen Zelle eingesetzt werden, steht der ZKW COBOT frei und interagiert mit dem Bediener. Derzeit wird die intelligente Maschine zur Montage von Scheinwerfer-Lichtleisten eingesetzt. Die ersten Erfahrungen sind vielversprechend: Die Teamarbeit mit dem smarten Roboter erleichtert den Mitarbeiterinnen am Band die kräfteraubende manuelle Arbeit, beschleunigt den Montageprozess um rund 20 Prozent und sorgt für eine konstant hohe Fertigungsqualität. „Beim Projekt COBOT stehen Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Qualität im Fokus. Der kollaborierende Roboter soll gezielt unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in der Fertigung unterstützen“, sagt Oliver Schubert, CEO der ZKW Group.

Die besondere Herausforderung beim COBOT-Projekt lag nicht nur in der Umsetzung der notwendigen prozesstechnischen, sondern auch sicherheitsrelevanten Anforderungen. Die automatisierte Roboteranwendung musste ohne jegliche Schutzumhausung, Sicherheitszaun oder Lichtgitter einsetzbar sein. Vorgabe für den kollaborierenden Roboter war, eine Verschraubung von neun Schrauben in einem Scheinwerfer-Leuchtenband innerhalb einer Taktzeit von maximal 70 Sekunden zu erzielen – unter Beachtung der Sicherheitsrichtlinien für Mensch-Roboter-Kollaboration. Das Leuchtenband wird dabei händisch vom Bediener in die dafür vorgesehene Aufnahme eingelegt. Nach der Fixierung des Bauteils erteilt der Bediener per Taster die Arbeitsfreigabe für den Roboter. Während der Bediener manuell zusätzliche Bauteile positioniert, fährt der Roboter die verschiedenen Positionen der Schraublöcher an und dreht die Schrauben automatisiert ein.

Sicherheit für Bediener entscheidend
Größte Herausforderung in der Programmierung des COBOT war es, die Sicherheit für das Bedienpersonal zu gewährleisten. „Wir haben die möglichen Gefahrenstellen genau analysiert, bewertet und in einem Sicherheitskonzept umgesetzt, etwa mittels einer beweglichen Schraubspindel. Wenn die Sensoren des Roboters oder die Schraubspindel beispielsweise einen Widerstand oder Kollision bei der Bewegung erkennen, geben Sensoren diese Information an die Sicherheits- und SPS-Steuerung des Roboters weiter. Dann stoppt beziehungsweise weicht der COBOT sofort aus. Ein normaler Industrieroboter kann das nicht“, so Christian Blamauer, ZKW COBOT-Projektleiter. Das Ausklinken des Spindel-Mundstücks benötigt nur sehr geringe Kraft. Das System kann eine eventuell auftretende Kollision zwischen z.B. Schraubspindel, Finger und Leuchtenband sofort erkennen und entschärfen. Diese Entwicklung wurde auch beim europäischen Patentamt eingereicht. Dass sich das System in der Praxis bewährt hat, bestätigt auch die ZKW-Mitarbeiterin, die mit dem COBOT zusammenarbeitet: „Ich brauche die Arbeit des COBOT nicht zu kontrollieren, ich vertraue dem Roboter blind. Wir sind ein gutes Team, ich erspare mir das anstrengende, händische Eindrehen der Schrauben.“

Effizient & nachvollziehbar
Die Vorteile der Mensch-Roboter-Zusammenarbeit wiegen die Investitionskosten auf. Mensch-Roboter-Kollaboration hilft, die Wirtschaftlichkeit der Fertigung zu steigern. Denn Roboter und Bediener arbeiten parallel. Zusätzlich lässt sich die Qualität aufgrund des erhöhten Automatisierungsgrades weiter absichern. Die integrierten Scanner erfasst die Seriennummer jedes Bauteils. Fehlerhafte Chargen lassen sich dadurch einfach nachvollziehen. „Zukünftig könnten weitere Arbeitsschritte in der Produktion, etwa rund um das Handling von Komponenten, mit dem COBOT unterstützt werden“, so Oliver Schubert.

ZKW im Überblick
Die ZKW Group ist der Spezialist für innovative Premium-Lichtsysteme und Elektronik. Als Systemlieferant ist ZKW ein weltweit präsenter Partner der Automobilindustrie. Der Konzern entwickelt und produziert entsprechend seinem Motto „Bright Minds, Bright Lights.“ mit hellen Köpfen und modernsten Fertigungstechnologien komplexe Premium-Beleuchtungen und Elektronikmodule für internationale Automobilhersteller.
Zu den Top-Produkten zählen leistungsfähige und kosteneffiziente Komplett-LED-Systeme. Die ZKW Group verfügt weltweit über insgesamt zwölf Standorte, die in den Bereichen Entwicklung und Produktion intelligent vernetzt sind. Im Jahr 2020 beschäftigte der Konzern 10.000 Mitarbeiter und erwirtschaftete einen Gesamtumsatz von 1,03 Milliarden Euro.
Gemäß der Unternehmensvision „Wegweisende Premium-Licht- und Elektroniksysteme von ZKW für alle Mobilitätskonzepte der globalen Automobilindustrie“ ist es das primäre Ziel des Unternehmens, hochtechnologische Produkte mit höchster Qualität zu fertigen und die Entwicklung innovativer Gesamtlichtsysteme voranzutreiben.
Mit Erfindungen und Innovationen macht die ZKW-Unternehmensgruppe Kraftfahrzeuge begehrter, individueller, sicherer und energieeffizienter. Zum 360-Grad-Angebot zählen Haupt- und Nebelscheinwerfer, Rückleuchten, Blinkleuchten, Innen- und Kennzeichenleuchten sowie Elektronikmodule. Namhafte Automobilhersteller vertrauen mit ihren Marken auf die innovativen Produkte. ZKW ist stolz auf seine Kunden wie BMW (BMW, Rolls Royce), DAIMLER (MERCEDES-BENZ Cars und Trucks), FORD (Lincoln, Ford), GEELY (Volvo, Polestar, Lynk & Co; Geely), GENERAL MOTORS (Buick, Chevrolet, Cadillac), JLR (Jaguar, Land Rover), PSA (Opel, Citroen), RENAULT/NISSAN (Infiniti, Alpine), VGTT (Volvo Trucks, MACK) und VW (Audi, Porsche, Skoda, Lamborghini, MAN, VW, Seat). Mit intelligenten Lichtsystemen und innovativem Styling prägt ZKW das Aussehen und den Charakter von Fahrzeugen weltweit.

Pressekontakt:
ZKW Group GmbH
Sandra Simeonidis-Huber
Group Communication
Tel: +43 7416 505 2051
sandra.simeonidis-huber@zkw-group.com
www.zkw-group.com

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit:
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Lange Gasse 65/16 – 1080 Wien
Tel.: +43 1 907 61 48 –10
gd@press-n-relations.at
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Das ZKW Projektteam hat die COBOT-Anwendung entwickelt und industrialisiert. Das ZKW-Projektteam-Foto mit COBOT (von links nach rechts): Christian Blamauer, Christian Huber, COBOT, Matthias Wieser, Michael Schöbinger, Daniel Masek (nicht am Bild: Harald Kerschner)

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