Nach rund zweieinviertel Jahren Projektlaufzeit wurde am 24. Juni 2019 in Wangen im Allgäu das Kooperationsprojekt CARO – kurz für Collaborative Assembly Robot – zwischen der Regensburg Robotics Research Unit (RRRU) an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) und der Allgäuer Firma Diehl Controls abgeschlossen. Im Rahmen eines gemeinsamen Abschlussworkshops konnte in partnerschaftlicher Atmosphäre auf die erfolgreiche gemeinsame Entwicklungszeit zurückgeblickt und die Ergebnisse dieser Zeit in der laufenden Produktion des Industriepartners betrachtet werden.
In der bereits hochautomatisierten Leiterplattenfertigung stellten zu Beginn des Projekts bedrahtete Bauteile mit hoher Masse oder vielen Drahtbeinchen, die komplexere Montagebewegungen erfordern, nach wie vor eine große Herausforderung für die Automatisierungstechnik dar. Hier setzte die im März 2017 gestartete Kooperation zwischen der Firma Diehl Controls und der von Prof. Dr.-Ing. Thomas Schlegl geleiteten Regensburg Robotics Research Unit (RRRU) an.
Entwicklung von zwei Robotikapplikationen
Im Laufe des gemeinsamen Projekts wurden zwei konkrete Robotikapplikationen neu entwickelt und in die Serienproduktion integriert, eine High-Performance- und eine Low-Cost-Lösung, sodass Diehl Controls in Zukunft, aufbauend auf dem jetzt vorhandenen Know-how, Applikationen gemäß dem Prinzip „so günstig wie möglich, so teuer wie nötig“ entwerfen kann.
Die entwickelten Lösungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie aufgrund ihrer Fähigkeit zur Mensch-Roboter-Kollaboration quasi ohne Umbaumaßnahmen in bestehende Handarbeitsplätze einer laufenden Linie integriert werden können. Durch umfangreiche Sensorausstattung sind die Systeme „sehend und fühlend“, können also auf State-of-the-Art-Kraftregelung sowie modernste digitale Bildverarbeitung zurückgreifen.
Robotersysteme können autonom reagieren
Dies ermöglicht einerseits die Kompensation von Toleranzen und Unsicherheiten, zum Beispiel beim Fügeprozess oder der Aufnahme von Bauteilen aus nicht fixierten Bauteilträgern. Andererseits ist hierdurch auch die Variantenvielfalt moderner Produktionslinien ohne Programmänderungen beziehungsweise aufwändige Rüstmaßnahmen beherrschbar, da die Robotersysteme durch ihre „Augen“ vollkommen autonom auf unterschiedliche Produkte reagieren können. Die Autonomie geht sogar so weit, dass die Systeme nachlernend ausgeführt sind und, basierend auf gemessenen Prozessdaten, chargenabhängige Toleranzen nach kurzer Zeit vollkommen kompensieren können.
Trotz des beachtlichen funktionalen Umfangs lag während des gesamten gemeinsamen Projekts ein großer Fokus auch auf der leichten Portierbarkeit der Lösungen auf andere Problemstellungen durch In-House-Kräfte des Projektpartners, sodass auch für zukünftige Projekte ein technologischer Standard im Hause Diehl eingeführt werden konnte. Dass dieses Konzept erfolgreich ist, ist daran ersichtlich, dass im späteren Projektverlauf weitere Roboterapplikationen von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Firma Diehl eigenständig geplant und umgesetzt werden konnten. Im Rahmen des Workshops konnten bereits umgesetzte sowie sich in der Entwicklung befindende Applikationen besichtigt und diskutiert werden.
Werk 2015 als „Fabrik des Jahres“ ausgezeichnet
Nach den erfolgten Umsetzungen stand in der letzten Projektphase die Entwicklung eines generischen Tools zur Unterstützung der Auslegung komplexer Applikationen im Vordergrund, sodass man in dem 2015 bereits als „Fabrik des Jahres“ ausgezeichneten Werk Wangen auch in den nächsten Jahren am technischen Puls der Zeit arbeiten wird.
„Die Definition taktischer Ziele und die anschließende Umsetzung mit einem passenden akademischen Partner ist für deutsche Industrieunternehmen ein klares Erfolgsmodell“, hielt Prof. Schlegl im Rahmen des Workshops fest. „Durch dieses Vorgehen ist eine zeitnahe und vor allem auch nachhaltige Befähigung der Unternehmen für die Herausforderungen einer sich verändernden Produktionswelt möglich.“
Im Rahmen eines gemeinsamen Abendessens konnte das gesamte Entwicklungsteam von OTH Regensburg und der Firma Diehl die gemeinsam verbrachte Zeit in lockerer Atmosphäre ausklingen lassen und so das Projekt nach gut zwei Jahren zu einem harmonischen Abschluss bringen.
