KMR iiwa Kuka

Der neue mobile Roboter KMR iiwa von Kuka. - Bild: Kuka

Für eine nachhaltige Flexibilisierung der Produktion reicht die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) alleine nicht aus. Roboter müssen in naher Zukunft mobil einsetzbar sein. Auf mobilen Plattformen bewegen sie sich dann selbstständig durch Werkshallen, transportieren Waren oder Werkstücke und modernisieren so die logistischen Abläufe in der Produktion. Davon kann Kuka selbst in seiner Produktion von Industrierobotern profitieren. Die eigene Roboterproduktion wurde jetzt von einem Mehrliniensystem auf eine Linienfertigung nach modernsten Lean-Produktionsmethoden umgestaltet. Der mobile Roboter KMR iiwa („Kuka Mobile Robotik intelligent industrial work assistant“) bestehend aus einer autonom verfahrenden Plattform in Verbindung mit dem Kuka Leichtbauroboter, beliefert automatisch einen Robotermontage-Arbeitsplatz mit Produktionsmaterial.

Zukunfstweichen für die Produktion stellen

„Wir wollen unsere Fertigung für die Zukunft aufstellen und dabei die Effizienz deutlich steigern. Ziel ist eine Kapazität von mehr als 20.000 Robotern pro Jahr bei uns in Augsburg. Das können wir nur schaffen, wenn wir die Prozesse in der Robotermontage nach modernsten Lean-Methoden umgestalten“, erläutert Andreas Ostermann von Roth, Executive Vice President Operations bei Kuka. Darum wurde die rund 140 Meter lange Produktionslinie gebaut und dabei verstärkt auf Automatisierung gesetzt. Die Anlieferung des Montagematerials „Just-in-Sequenz“ (JIS) war dabei ein wesentlicher Baustein. Der Roboterhersteller hat ein Portfolio von manuell verfahrbaren Leichtbaurobotern bis hin zu völlig autonom agierenden Systemen entwickelt. Gerade in der Logistik und speziell in der Lagerhaltung ergeben sich bereits heute neue Einsatzmöglichkeiten. So können sowohl Material als auch Roboter immer genau an dem Ort sein, wo sie am meisten gebraucht werden.

KMR iiwa liefert automatisch aus

KMR iiwa Kuka, QR-Code scannen
Scannen des QR-Codes für die Zielposition jeder Box. - Bild: Kuka

Kuka setzt den KMR iiwa in der eigenen Produktion ein, wie zum Beispiel in der Montage des Kuka KR Quantec. Hierbei übernimmt der KMR iiwa die Verteilung von Schrauben, Dichtungsringen, Muttern und weiteren Kleinteilen. Würth liefert die bestellten Bosen an das zentrale Lagerregal, die regelmäßig von Robotern überprüft werden. Der KMR iiwa entnimmt dann die angelieferten, mit den Kleinteilen bestückten Boxen, scannt QR-Code ab und erkennt so die individuelle Zielposition jeder Box. Anschließend transportiert die autonom fahrende Plattform die Behälter durch die Produktionshalle und liefert sie automatisch an den Arbeitsplatz. „Diese just-in-sequenz Belieferung gehört zu unserem neuen Logistik-Konzept in der Produktion unserer Roboter“, erklärt Sebastian Bodenmüller, Leiter der Robotermontage bei Kuka. Die Vorteile hier: Der mobile Roboter fährt keine unnötigen Wege und benötigt keine Pause.

Mobiler Roboter schnell als Kollege akzeptiert

KMR iiwa Kuka, Laserscanner
Laserscanner im KMR iiwa integriert. - Bild: Kuka

Mit einer integrierten Navigationslösung in Verbindung mit Sicherheits-Laserscannern ist der KMR iiwa frühzeitig in der Lage, Hindernisse in seinem Fahrweg zu erkennen und kann somit sicher und autonom durch die Produktion navigieren. So ist es eine wesentliche Eigenschaft des mobilen Roboters, sich einen gemeinsamen Weg mit dem Personal und Logistikzügen teilen zu können. Eine spezielle Absicherung oder eine weitere Bearbeitung der Fahrtwege ist nicht nötig. „Unsere Mitarbeiter haben den neuen Roboter schnell als vollwertigen Mitarbeiter und Kollegen akzeptiert. Sie wissen die Vorteile dieses intelligenten und mobilen Assistenten zu schätzen“, resümiert Sebastian Bodenmüller. Er übernimmt in erster Linie monotone und für den Menschen unergonomische Aufgaben. Dabei arbeitet er unabhängig von Pausenzeiten und ist immer einsatzbereit, wenn er gebraucht wird. Mit reinen Logistikaufgaben sind die möglichen Einsatzgebiete noch nicht erschöpft. Unterschiedliche Industriemaschinen zu bestücken ist ebenso denkbar wie die direkte Zusammenarbeit mit einem oder mehreren Mitarbeitern in einem geteilten oder gemeinsamen Arbeitsraum.

Flexibler Produktionsassistent

KMR iiwa Kuka
Höchste Präzision durch Feinpositionierung +/- 1 Millimeter. - Bild: Kuka

Der Roboter stellt einen ortsunabhängigen, flexiblen Produktionsassistenten mit uneingeschränktem Arbeitsraum da. Flexibilität ist die Grundanforderung für die wandlungsfähige und adaptive Produktion von morgen. Die Plattform des KMR iiwa ist mit den speziell entwickelten „omniMove-Mecanum“ -Rädern aus dem Stand präzise in jede Richtung verfahrbar. Roboter und Fahrzeug werden gemeinsam mit der multikinematikfähigen Steuerung Kuka Sunrise betrieben, was die Bedienung und Nutzung in der Praxis deutlich vereinfacht. Zusätzliche Umgebungsscanner am Fahrzeug ermöglichen die Erkennung von Hindernissen. Die verwendeten Li-Ion Batterien versorgen Fahrzeug und Roboter direkt mit Strom. Mit einer von Kuka entwickelten Navigations-Software bewegt sich der Roboter dabei sicher, völlig autonom und ohne Kabelverbindungen frei im Raum. Das System ist modular konzipiert und kann um Hardware gemäß individueller Applikationsanforderungen erweitert werden.

„Während Industrie 4.0 noch vielerorts diskutiert wird, haben wir in unserer Produktion bereits damit begonnen. Investitionen in die Automatisierung wie mit dem neuen mobilen Roboter in der Schraubenlogistik.“, beschreibt Ostermann von Roth.

Autonomer Transport mit dem KMR iiwa