Wie die Automation mit Cobots einen Familienbetrieb vor dem Aus bewahrt

Ob für Vordächer, Duschen, Auto- oder Schiffsverglasungen, entsprechende Glasprodukte bestimmen das Geschäft der Bader Glastechnologie GmbH. Als Zulieferer ist das Unternehmen auf Aufträge von Großkunden spezialisiert. Dabei gilt es als absoluter Klebespezialist und baut diese Expertise stetig weiter aus.

Damit Bader diesem Ruf nachhaltig gerecht wird, müssen die Produkte eine tadellose Qualität vorweisen. Das gilt auch dann, wenn Aufträge mitunter binnen kürzester Zeit zu bearbeiten sind. Die Auftragsvielfalt bedeutet eine variantenreiche Produktion, die je nach Auftragsart ein schnelles Umrüsten erfordert.

Die wachsenden Anforderungen lassen sich mit einem 15-köpfigen Team auf Dauer nur schwer umsetzen. Hierfür bräuchte es mehr Manpower.

Um auch in Zukunft die benötigte Flexibilität langfristig gewährleisten zu können, haben sich die Verantwortlichen für neue Wege entschieden: Automatisierung.

Das Ziel bei diesem Projekt war es, einen Weg zu finden, um dem Fachkräftemangel Paroli zu bieten. Gesucht war eine Automatisierungslösung, die sich einerseits nahtlos in das Produktions-Layout einfügen lässt und die andererseits keine aufwändigen Programmierungen erfordert.

Dazu erläutert Produktionsleiter David Bader: „Um unsere Mitarbeiter dort einsetzen zu können, wo sie am meisten bewirken, hatten wir schon vor längerer Zeit einen Industrieroboter in unsere Produktion integriert. Dieser ist aber sehr komplex im Handling und in der Programmierung, sodass er nicht universell einsetzbar ist. Zudem erfordert er eine Menge an Schutzvorrichtungen, die man bei der Steuerung beachten muss.“

Für die weitere Automatisierung der Produktion war Bader Glastechnologie deshalb auf der Suche nach einer Lösung, die einfach zu implementieren und einfacher zu programmieren ist.

Fündig wurde Bader schließlich bei Universal Robots, sodass heute in den Werkhallen in Klipphausen drei kollaborierende Roboter – sogenannte Cobots – im Einsatz sind. Diese Leichtbauroboter können unmittelbar mit dem Menschen zusammenarbeiten (sie brauchen keine Umhausung), und das sicher und wiederholgenau.

An einer fix installierten Tischkonstruktion kleben Mitarbeiter und Cobots nun gemeinsam Befestigungselemente auf Gläser. Täglich sind die Cobots, zwei UR10e und ein UR16e, so acht Stunden im Einsatz und führen dabei die unterschiedlichsten Klebearbeiten durch.

Präzision mit Cobots

Beim Verkleben muss einer der beiden UR10e fein dosierte Mengen Klebstoff auf eine Glasscheibe applizieren. Besonders wichtig: Der Klebstoff muss exakt dosiert und aufgetragen werden. Da der UR10e-Cobot mit der Dosiereinheit vernetzt ist, lässt sich immer genau vorhersagen, wie viel Klebstoff eine Verklebeanwendung benötigt.

Nach dem Auftragen hebt der UR16e die bis zu 14 kg schweren Scheiben hoch, dreht sich leicht seitwärts und legt die Scheiben auf die andere Tischseite. Dort drückt ein zweiter UR10e die zu verklebenden Bauteile auf die entsprechende Position der Glasflächen. Die Bauteile werden dabei von dem Cobot mit einer Abweichung von weniger als 0,05 mm positioniert.

Unterstützt wird der UR10e durch ein Kamerasystem von Robotiq, das an seinem „Handgelenk“ montiert ist. Mit seiner 2D-Kamera ist der Cobot so imstande, unterschiedlich große und auch willkürlich angeordnete Teile mühelos zu greifen und auch zu ordnen.

Dass bei Bader gleich ein ganzes Cobot-Trio seine Fähigkeiten unter Beweis stellen kann, hat sich fast zufällig ergeben. „Das Projekt ist im Laufe der Zeit gewachsen. Wir hatten zu Anfang nur den UR10e geplant und wollten ihn zum Dosieren verwenden“, so Produktionsleiter David Bader.

Ein Blick in das UR+ Ökosystem von Universal ­Robots habe ihn im Laufe der Projektentwicklung davon überzeugt, das Projekt auszuweiten. Konkret: Erst im weiteren Verlauf hatte Produktionsleiter Bader von den Möglichkeiten durch den Einsatz des Vision-Systems erfahren und daraufhin beschlossen, in einen zweiten UR10e zu investieren. Denn der „sehende“ Cobot kann Bauteile im Raum lokalisieren, greifen und heben.

Mit Teamwork zum Erfolg

Das Projekt konnte u. a. auch erfolgreich durch die Unterstützung von Jugard+Künster umgesetzt werden, dem größten Distributor des dänischen Roboterherstellers Universal Robots. Denn Christian Held, der den Vertrieb bei Jugard+Künster am Standort Gera verantwortet, kennt die typischen
Herausforderungen bei solchen Projekten.

Sein Erfolgsrezept: Teamwork. „In den Vorversuchen haben alle drei beteiligten Parteien optimal zusammengearbeitet.“ Ein alles in allem material- und zeitsparendes Vorhaben, das überdies völlig eigenständig von Bader konzipiert wurde.“

Schnellere, präzisere Ergebnisse

Dank der Cobots von Universal Robots verfügt Bader heute über eine leicht programmierbare, flexible Automatisierungslösung. „Dadurch sind wir selbst bei Ad-hoc-Aufträgen in der Lage, schnell zu reagieren und sie in unseren Prozess einzusortieren“, betont David Bader.

Neben den zufriedenen Kunden sind es nicht zuletzt auch die eigenen Mitarbeiter, die sich über die Unterstützung von Kollege Cobot freuen. Mussten einst zwei bis drei Mitarbeiter diesen Verklebeprozess per Hand verrichten und die Position der Teile mithilfe einer Schablone kontrollieren, können sie diese mühevolle, monotone und fehleranfällige Tätigkeit nun getrost den ­Cobots überlassen. Sie haben so mehr Zeit für andere, wertschöpfende Tätigkeiten – ein (glas-)klarer Wettbewerbsvorteil.

Auch rein wirtschaftlich betrachtet ist das Automatisierungsprojekt ein voller Erfolg, so die Überzeugung von David Bader. Durch die freigewordenen (Personal-)Kapazitäten konnte das Unternehmen seine Fertigungszyklen erhöhen und die Qualität der eigenen Produkte weiter verbessern.

In Klipphausen ist man derweil schon eifrig dabei, neue Pläne für weitere Cobot-Szenarien zu schmieden. Verkaufsleiter Stefan Bader weiß genau, in welchen Produktionsbereichen weiteres Optimierungspotenzial steckt. „Wir haben hier bereits eine Anwendung im Blick, mit der beispielsweise Klebstoff in eine Form appliziert und durch den Roboter abgezogen werden soll. Wir können uns gut vorstellen, dass wir hier wieder mit Universal Robots zusammenarbeiten.“ 

Mehr dazu unter www.universal-robots.com/de.