Audi treibt Mensch-Roboter-Kooperationen voran

Wilhelm Hacker (rechts im Bild) zeigt einem Mitarbeiter, wie der neue Roboter ihn künftig unterstützen wird.

Es ist geschäftig im Audi A3-Karosseriebau in Ingolstadt: Es hämmert und schraubt in jeder Ecke, die Gabelstapler fahren durch die Gänge und bringen Karosserieteile an die verschiedenen Arbeitsplätze. Mittendrin steht auf einem kleinen Podest ein etwa 1,30 Meter hoher Roboter. Ganz langsam und vollkommen lautlos bewegt sich der automatische Arm mit einer Blindnietzange am Ende zum Kotflügel, den Wilhelm Hacker, Elektrokonstrukteur aus dem Audi-Werkzeugbau, in eine Vorrichtung geklemmt hat.

Roboter unterstützt Mitarbeiter künftig bei Nietarbeiten

Vorsichtig tastet der Roboter das Bauteil ab und sucht die vorgebohrten Löcher, in die er eine Niete setzen muss. Er positioniert die Niete, mit einem kurzen Knacken reißt der Stift ab und es zischt. Mittels Pressluft saugt der Roboter den Stift durch einen Schlauch ab, durch einen weiteren Schlauch saugt er einen neuen Nietstift heran. Hacker entnimmt unterdessen das fertig genietete Bauteil und legt ein neues in die Halterung ein. Auf Knopfdruck beginnt das Prozedere von vorne.

Audi entwickelt Mensch-Roboter-Kooperationen in eigenem Labor

Mensch-Roboter-Kooperationen wie diese werden in der Fabrik der Zukunft immer wichtiger. Die Roboter nehmen den Mitarbeitern körperlich schwere Arbeiten ab und agieren mit ihnen quasi Hand in Hand, ganz ohne Absperrung. Möglich macht das ihre Sensitivität: Sobald der Roboter nur leichten Druck verspürt, bleibt er stehen. Im eigenen MRK-Labor im Werkzeugbau treibt Audi diese Entwicklung voran. „Ziel ist es dabei nicht, Mitarbeiter zu ersetzen, sondern sie zu entlasten“, sagt Wilhelm Hacker, der die Anlage entwickelt hat. Die Basis bildet ein Roboter von KUKA, den Hacker mit den richtigen Endwerkzeugen ausstattet und nach den speziellen Bedarfen programmiert. Applikation heißt das im Fachjargon.

Künftig muss der Mitarbeiter das Bauteil nur noch in die Anlage einlegen und wieder entnehmen.

Die Anlage soll Anfang 2017 in Betrieb gehen und den bisherigen Bereich ersetzen, an dem die Mitarbeiter die Nieten selbst anbringen. Am neuen Platz muss der Mitarbeiter den Kotflügel dann nur noch in die richtige Position legen – den ergonomisch ungünstigeren Teil erledigt der Roboter. Dabei steigert er auch die Effizienz. „Es geht uns an diesem Arbeitsplatz aber nicht primär um die Zeitersparnis“, sagt Hacker und sieht dem Roboter zu, der gerade wieder den Kotflügel abtastet. „Er bewegt sich sehr langsam, um den Mitarbeiter nicht zu verletzen. Der Vorteil ist, dass wir den Mitarbeiter schonen und der Roboter außerdem absolut präzise nietet.“

Von der Idee bis zur ersten Anwendung einer solchen Anlage vergehen rund eineinhalb Jahre. Zunächst programmiert Hacker den Roboter im Labor und prüft, ob die Situation umsetzbar ist: „Erst wenn wir den Prozess stabil beherrschen, ziehen wir auf die Zielfläche in der Produktion um und richten den Roboter erneut ein.“ Dabei müssen er und sein Team dem Roboter die Koordinaten beibringen, an denen er die Nieten anlegen soll. Legt der Mitarbeiter das Bauteil nicht exakt in die Vorrichtung, muss der Roboter die Stellen trotzdem finden. Es steckt also viel Forschungs- und Standardisierungsaufwand hinter dem Projekt.

Wie Roboter die Produktion intelligenter machen

Obwohl es Anbieter für Roboterapplikationen gibt, entwickelt Audi die ersten Projekte selbst. „Für uns ist es wichtig, diese neuen Technologien zu verstehen. Nur, wenn wir die Herausforderungen kennen und wissen, worauf es ankommt, können wir mit externen Kooperationspartnern gut zusammenarbeiten“, erklärt Hacker, während der Roboter zischend die Nieten ab- und ansaugt. Mit den gesammelten Erfahrungen und internen Standards kann das Team künftige Projekte außerdem schneller umsetzen.

Der Roboter ist sensitiv: Wenn Wilhelm Hacker dagegen stößt, stoppt er automatisch.

Aktuell durchdenkt das Team bereits weitere Anwendungsfälle, in denen Roboter die Mitarbeiter in der Produktion unterstützen können. Es geht dabei immer darum, ihnen anstrengende, monotone Tätigkeiten abzunehmen. Zum Teil sind die Projekte sogar schon in der Erprobung. So tragen Hacker und sein Team dazu bei, die Fabrik weiterzuentwickeln und noch intelligenter zu machen. Unterdessen legt er das neue Bauteil in die Vorrichtung und drückt den Knopf, damit der Roboter wieder an die Arbeit gehen kann.

Quelle: Audi Blog