Die Robotisierung ist eine unvermeidliche Wandelsrichtung in der Industrie. Obwohl Polen in diesem Bereich immer noch ihre dynamische Entwicklung vor sich hat, setzen immer mehr Unternehmen moderne Automatisierungslösungen ein. Ein hervorragendes Beispiel ist das Werk von Knauf Industries in Wrocław (Breslau), wo ein moderner Sechs-Achsen-Roboter installiert wurde, der komplexe EPP-Schaumkomponenten für die Automobilindustrie herstellt.
Gemäß den von der International Federation of Robotics (IFR) veröffentlichten Daten steigt die Zahl der kollaborierenden Roboter weltweit im Jahresvergleich um 23 % und die der Industrieroboter um 5 %. Diese dynamische Entwicklung hat ihren Ursprung nicht nur in demographischen Faktoren wie die Alterung der Bevölkerung und der Rückgang der Zahl der Erwerbstätigen in den folgenden Jahren, sondern auch in den Bemühungen von Unternehmen, die Zuverlässigkeit und Effizienz der Produktion zu verbessern und gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit sowie die Produktqualität zu erhöhen. Automatisierung wird am häufigsten in den Branchen eingesetzt, in denen wiederholbare manuelle Vorgänge erforderlich sind. Die Automobilindustrie ist derzeit der Sektor mit der größten Robotisierung, wo diese Art von Lösungen am frühesten in der Herstellung von Automobilteilen eingesetzt wurde. Den ersten Platz in diesem Bereich nehmen die Autofirmen Asiens ein.
Wie sieht die Automatisierung von Produktionsprozessen in der Welt und in Polen aus?
Die unangefochtenen Marktführer bei der Robotisierung sind die asiatischen Länder. Den ersten Platz belegt Singapur, wo die Roboterdichte 831 pro 10 000 Beschäftigte beträgt. In Europa ist die deutsche Industrie mit einem Faktor von 338 Robotern am stärksten automatisiert. Der polnische Beitrag ist derzeit gering, denn 2019 kamen 42 Roboter auf 10 000 Beschäftigte, aber die Tendenz ist steigend. Im Jahr 2018 lag die Zahl noch bei 36, was einen Anstieg von 17 % im Vergleich zum Vorjahr bedeutet. Polnische Unternehmer setzen immer öfter moderne Robotiklösungen ein – bis zu 91 % von ihnen sind bereit, ihre Produktion vollständig oder zumindest teilweise zu automatisieren.
Die Vorteile, die der Einsatz von Robotern bietet, werden vor allem von der Automobilindustrie geschätzt, wo in der Serienproduktion aufgrund der sehr hohen Sicherheitsstandards der Druck auf der Einhaltung von Qualitätsstandards außergewöhnlich hoch ist. In Polen ist diese Tendenz sehr gut sichtbar, da in den Automobilwerken bis zu 165 Roboter auf 10.000 Beschäftigte kommen, was das Land zu einem führenden Land in der Automatisierung auf nationaler Ebene macht. Der klare Vorteil dieser Industrie gegenüber anderen sollte niemanden überraschen, auch weil die Robotisierung von industriellen Prozessen in der Automobilindustrie gerade erst begonnen hat.
Die Rolle von Industrierobotern in der Automobilindustrie gestern und heute
Die ersten Roboter wurden in den 1950er Jahren entwickelt. Bereits ein Jahrzehnt später wurden sie in den Werken von General Motors und Ford eingesetzt. Zu dieser Zeit wurden sie jedoch eher als technische Besonderheit behandelt und nicht als „vollwertige“ angesehen Mitarbeiter. Der Masseneinsatz von Produktionsrobotern kam erst um die Wende der 70er und 80er Jahre, als andere amerikanische Konzerne, später auch Automobilhersteller in Europa, diesem Weg folgten. Damals war das Ziel der Automatisierung, das Produktionsniveau sowie die Produktivität der Fabriken zu erhöhen und gleichzeitig die Stückkosten zu senken. Heute hat sich der Schwerpunkt jedoch auf die Verbesserung der Qualität der Arbeit verlagert, die eine größere Präzision und Genauigkeit beim Ausführen von Schritten erfordert. Der Einsatz von Robotern in der Automobilindustrie verkürzt die Produktionszyklen auch sehr komplexer Bauteile und verbessert die Sicherheit des gesamten Prozesses signifikant. Die Maschine ermüdet nicht, wird nicht langsamer und macht keine Fehler in der serienmäßigen, wiederholbaren Produktion, und der Mensch übernimmt die Steuerungsfunktionen.
Wie sehen moderne Roboter heute aus?
Moderne Roboter arbeiten Hand in Hand mit einem menschlichen Bediener und helfen ihm bei monotonen und manchmal körperlich anstrengenden Operationen. Heutzutage sind die beliebtesten Robotertypen solche Lösungen, die die Form eines Arms oder sogar zweier Arme haben, die sich mehrachsig bewegen und eine Vielzahl von Aufgaben mit sehr hoher Präzision ausführen können. Dabei handelt es sich um so genannte Knickarmroboter, fünf- und sechsachsige Roboter, die am häufigsten bei Operationen wie Handhabung, Bearbeitung, Lackierung, Transport und Montage eingesetzt werden. Zu ihren Vorteilen gehören ein großer Arbeitsbereich schnelle Bewegungen, flexible Montagemöglichkeiten und die Möglichkeit, eine beliebige Ausrichtung des Effektors, d. h. des Geräts am Ende des Arms, zu erhalten. Der Trend der Zukunft sind die so genannten kollabarativen Roboter sowie die Möglichkeit des reibungslosen Datenaustauschs mit Geräten, die Industrie 4.0 anbietet. Die Entwicklung der Robotisierung zielt auf eine autonome Fabrik ab, die die Produktion völlig unabhängig durchführen soll, aber wie Experten betonen, wird dies noch lange nicht der Fall sein.
Höhere Präzision und Sicherheit von Produktionsprozessen bei Knauf Industries Wrocław
Der Sechs-Achsen-Roboter der neuen Generation wurde in der Anlage Wrocław von Knauf Industries angewandt, die für die Umsetzung bahnbrechender technologischer Lösungen bekannt ist. Er wurde an der Produktionslinie für Rücksitze von Autos installiert, wo er Schritte ausführt, die darin bestehen, Metallverstärkungsrahmen aus der Förderrinner bzw. -wagen zu nehmen und sie dann in eine Form aus geschäumtem Polypropylen einzusetzen. Ein solcher Vorgang mit einer großen Anzahl von Wiederholungen würde von den Arbeitern erhebliche Anstrengungen erfordern, um die Rahmen zu tragen und mit ihnen in die Maschine mit der Form zu gelangen.
Anstelle von ihnen erledigt der Roboter dieser Aufgabe mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit. Sein großer Vorteil ist die Möglichkeit, die Positionen von Objekten in drei Hauptachsen und in dreistufiger Rotation zu ändern, wodurch auch sehr komplexe, mehrgliedrige Bauteile hergestellt werden können. Daher kann er nicht nur bei der Herstellung von Sitzen eingesetzt werden, sondern auch bei allen Lösungen, bei denen komplexe Formen und verschiedene Kunststoffe, die bei Knauf Industries verarbeitet werden, kombiniert werden, wie z. B. geschäumtes Polypropylen (EPP) mit einer Metalleinlage oder einem Metallrahmen oder EPP-Komponenten mit eingespritztem Kunststoff. Daher wird der Roboter langfristig nicht nur in der Produktion für Kunden in der Automobilindustrie arbeiten, sondern auch in anderen von Knauf Industries belieferten Branchen, wie z. B. HVAC. Dies macht es zu einem sehr flexiblen und vielseitigen Werkzeug, das sehr breite Produktionsperspektiven eröffnet.