Neben bekannten Herausforderungen für Zerspaner, wie immer kürzere Lieferzeiten und immer komplexer zu bearbeitende Bauteile, zeigt sich ein aktueller Trend hin zu sinkenden Losgrößen durch die individuellen Wünsche der Kunden. Wie sich die Kuka Roboter GmbH diesen Anforderungen des Marktes stellt, erläutert Andreas Schuhbauer, Marktsegment Manager für den Bereich Machine Tool Automation.
mav: Welche Rolle spielen Roboter für die Werkzeugmaschinen-Industrie?
Schuhbauer: Roboter beladen schon heute schnell und präzise Werkzeugmaschinen mit Rohteilen und entnehmen anschließend die bearbeiteten Teile. Die Zahlen sprechen ganz klar für die Automatisierung: Im Verbund mit Robotern lassen sich rund 20 Prozent aller Werkzeugmaschinen effizienter betreiben. Natürlich können sich die Investitionskosten durch eine Roboterzelle für eine Werkzeugmaschine verdoppeln. Doch die Amortisationszeit liegt häufig bei unter zwei Jahren. Und das selbst bei einem umfangreichen Teilespektrum.
Welche weiteren Einsatzgebiete für Roboter in der Werkzeugmaschinenindustrie gibt es?
Schuhbauer: Während der Laufzeiten der Werkzeugmaschine kann der Roboter zum Beispiel die Nebenzeiten effektiv nutzen und Arbeiten wie Bohren, Bürsten und Entgraten durchführen. Er übernimmt dabei Tätigkeiten von der Werkzeugmaschine und reduziert damit die Spindellaufzeit pro Teil. Bei zerspanungsintensiven Bauteilen kann der Roboter auch das Schruppen übernehmen, die Maschine kümmert sich nur noch um das Schlichten. Und wenn es um Produktivität geht, zählt ja jede Sekunde. Durch den resultierenden Effizienzgewinn lässt sich die Amortisationszeit von Roboterzellen teilweise sogar auf unter ein Jahr verkürzen.
Wo können Roboter noch Einsatz finden?
Schuhbauer: Einen starken Trend sehen wir heute auch darin, den Roboter als Werkzeugwechsler zu nutzen. Während Kettenmagazine und andere Systeme mit 250 Werkzeugen am Ende ihrer Leistungsfähigkeit sind, können Roboter auch problemlos Magazine mit 400 oder mehr Werkzeugen bedienen.
Welchen Nutzen bieten Sie den Kunden konkret durch die Automatisierung?
Schuhbauer: Das Outsourcing in Länder mit niedrigerem Lohnniveau stößt aufgrund der Notwendigkeit von kurzen Lieferketten, bei der Einstellung von Fachpersonal sowie bei der Qualitätskontrolle zunehmend an Grenzen. Die Automatisierungsrate der Branche liegt im Vergleich zu anderen Branchen derzeit nur bei geringen 1,5 Prozent. Aber der Automatisierungsdruck wächst merklich. Die Automatisierung mit Robotern kann die richtige Antwort darauf sein.
Was können Roboter denn besser?
Schuhbauer: Sie arbeiten sehr präzise und dabei fehlerfrei. Selbst bei komplexen und schweren Bauteilen entsteht praktisch kein Ausschuss. Darin sehe ich einen kla-ren Vorteil. Zudem sind sie rund um die Uhr verfügbar. Ihre Leistungskraft ist nach 24 Stunden genauso hoch wie in der allerersten Minute ihres Einsatzes. In weitge-hend vollautomatisierten Schichten verbessern sie die Auslastung der Maschinen und senken die Lohnstückkosten. Zudem sind die Kosten für Roboter im Gegensatz zu den Lohnkosten kontinuierlich gesunken. Und das bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsfähigkeit. Beispielsweise hat sich das Preis-/Leistungsverhältnis eines Kuka Roboters in den letzten zehn Jahren um den Faktor sechs verbessert. Die Roboter und die zugehörige Software wurden kontinuierlich weiterentwickelt und dadurch benutzerfreundlicher. Sie können in immer mehr Anwendungsbereichen effektiv eingesetzt werden. Das macht sie heute für Werkzeugmaschinennutzer sehr attraktiv.
Welches Potenzial sehen Sie als Roboterhersteller in den nächsten Jahren auf dem Markt der Werkzeugmaschinen?
Schuhbauer: Kuka wächst im Bereich der Werkzeugmaschinenautomatisierung seit mehreren Jahren mit 50 Prozent Wachstum jedes Jahr – und dabei stehen wir erst am Anfang. In vielen Fertigungsschritten stecken noch ungenutzte Reserven für Produktivitätssteigerung. Das Be- und Entladen ebenso wie das Werkzeughandling haben wir schon erwähnt. Aber es gibt noch mehr Einsatzmöglichkeiten. Hierzu zählt zum Beispiel das Markieren von Werkstücken und deren Vermessung, aber auch die Qualitätskontrolle. Ein weiterer Punkt ist die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK). Diese spielt heute noch keine große Rolle beim Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen – wobei es einzelne Installationen, wie zum Beispiel im Motorenwerk von Siemens in Bad Neustadt an der Saale bereits gibt. Aber mit fortschreitender Technik und weiterer Öffnung der Schere zwischen Lohn- und Automatisierungskosten sowie dem Trend zu individuellen Produkten – also kleinen Losgrößen in der Fertigung – wird es für mehr und mehr Anwendungen interessant.
Wie schätzen Sie das Potenzial von MRK ein?
Schuhbauer: Langfristig werden 20 Prozent aller Automatisierungen teilweise oder vollständig mit MRK gelöst werden. Das sind dann aber nicht die Hochvolumen-Anwendungen mit Taktzeiten von zehn Sekunden, sondern Anlagen mit häufigen Produktwechseln, bei denen Roboter mit ihrer Belastbarkeit (Gewicht und Einsatzzeiten) und ihrer Präzision und Menschen mit ihrer hohen Flexibilität gemeinsam ihre Stärken einbringen können. ■
Kuka Roboter GmbHwwww.kuka.com
„In vielen Fertigungsschritten stecken noch ungenutzte Reserven für Produktivitäts-steigerung.“
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