Automatisierung der Kunststoffindustrie mit Industrierobotern

In nahezu allen Industriebranchen wird inzwischen teilweise oder vollständig automatisiert gearbeitet. Das ist nur verständlich, schließlich erwarten Kunden von den Produzenten maximale Effizienz und Flexibilität, kurze Lieferzeiten sowie höchste Qualität. Parallel erhöhen der globale Wettbewerb und der umkämpfte Fachkräftemarkt den Druck.

Unterstützung vom Prototypen bis zur Teileprüfung: Digital Robots in der Kunststoffindustrie

In der Industrie 4.0 unterstützt eine neue Generation von Robotern die Kunststoffverarbeitung, um beste Ergebnisse erzielen zu können. Die Branche mit mehr als 320.000 Beschäftigten und jährlich rund 70 Milliarden Euro Umsatz profitiert entscheidend von diesen Digital Robots, die Hardware mit einer einfach bedienbaren Software und den Möglichkeiten des Industrial Internet of Things (IIoT) verbinden.

In der Kunststoffverarbeitung kommt es besonders darauf an, dass Unternehmen ihre Prozesse gezielt und schnell anpassen können. Denn in kaum einer anderen Branche wechseln Anwendungsfälle derart häufig. Es ist genau diese Flexibilität, die Digital Robots auszeichnet.

In der Kunststoffverarbeitung kommen als Grundstoff Polymere zum Einsatz, die als Granulat oder Pulver in Form von Folien oder Platten angeliefert und dann auf unterschiedliche Art weiterverarbeitet werden. Typisch sind sogenannte Urformverfahren wie Spritzgießen, Extrusion oder Rotationsformen.

Circa 15 Millionen Tonnen Kunststoff werden allein in Deutschland jährlich verarbeitet. Ein wachsender Anteil davon, inzwischen bereits knapp 20 Prozent, stammt übrigens aus Recycling-Material. Aus Kunststoff werden beispielsweise Verpackungen, Baustoffe oder Fahrzeugteile, aber auch Spielzeug, Möbel und vieles mehr hergestellt.

Warum sind Digital Robots bei kleinen Losgrößen besonders hilfreich?

In dieser vielseitigen Branche ist die schnelle und flexible Anpassung auf wechselnde Bedingungen außerordentlich wichtig, um möglichst kurzfristig liefern zu können. Automatisierung darf also für ein Unternehmen nicht bedeuten, dass es vor einer neuen Anwendung einen Roboter lange umrüsten muss. Auch aufwändige Programmierungen oder eine komplizierte Integration in die bestehende Produktion sollten unbedingt vermieden werden. 

Das gilt umso mehr für kleinere und mittelgroße Unternehmen (KMU) mit niedrigen Losgrößen, die tendenziell noch häufiger zwischen Anwendungen wechseln als Großproduzenten. Selbstverständlich wollen und müssen auch diese KMU schnell liefern. Digital Robots erfüllen deshalb den Anspruch des Mittelstands, einzelne Prozessschritte von der Produktion bis zur Auslieferung individuell anpassen zu können. Möglich wird das allen voran durch eine kinderleichte Bediensoftware.

Als führender deutscher Anbieter von Digital Robots, hat es fruitcore robotics geschafft, dass zur Roboterbedienung für viele Anwendungen keine zusätzliche SPS-Steuerung benötigt wird.

Ohne Qualitätssicherung keine Aufträge!

In der Kunststoff verarbeitenden Industrie werden Produkte einerseits (teil)automatisiert hergestellt. Ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich für Roboter ist zweitens die Werkstoffprüfung. Der Faktor Qualitätssicherung gewinnt branchenübergreifend an Bedeutung. So erteilen viele Firmen im Business-to-Business-Geschäft (B2B) nur noch Aufträge, wenn der Lieferant bestimmte Zertifizierungen einhält. Auch private Kunden weichen heutzutage schneller denn je auf Alternativen aus, wenn sie mit einem Produkt nicht zufrieden sind. Oder: Sie kaufen erst gar nicht beim betreffenden Unternehmen ein, weil zum Beispiel seine Qualität und Lieferzeit schlechte Internet-Bewertungen erhält.

Ein verlässliches Qualitätsmanagement mit fixen Standards lässt Produzenten außerdem schnell reagieren, wenn es zu kleinen oder größeren Anpassungen in der Fertigungslinie kommen soll. Auch dieser Faktor ist in der Kunststoffverarbeitung mit ihrer Vielseitigkeit und den wechselnden Prozessen von hoher Bedeutung. 

Wie können Industrieroboter Arbeitskräfte in der Produktion entlasten?

So wichtig die Einhaltung einer gleichbleibend hohen Qualität auch ist, so eintönig kann diese Aufgabe für uns Menschen sein. Tagein, tagaus gleichförmig Kunststoffteile ausmessen, sortieren, in Augenschein nehmen und prüfen – das ermüdet Mitarbeitende nicht selten, führt womöglich zu Konzentrationsproblemen und Fehlern. Dabei sollen diese in der Qualitätssicherung ja korrigiert werden und nicht ausgerechnet dort hinzukommen.

Hier haben Roboter einen entscheidenden Vorteil gegenüber uns Menschen: Sie langweilen sich nie und werden nicht müde! Selbst dann nicht, wenn sie durchgehend und ohne Pause dasselbe tun, Schicht für Schicht für Schicht. Darüber hinaus müssen sie nicht mühevoll bis erfolglos auf dem Arbeitsmarkt gesucht werden, sondern werden von Herstellern wie fruitcore robotics trotz Krisenzeiten innerhalb weniger Wochen geliefert.

Im Qualitätsmanagement können Roboter zum Beispiel...

• einfache in-Ordnung-/nicht-in-Ordnung-Prüfungen durchführen.
• kontaktlos prüfen.
• komplexe Oberflächenprüfungen bewerkstelligen.
• messen und lehren.
• zielgenau sortieren.

Je nach Bedarf des Unternehmens und Leistungsumfang eines Roboters können diese mit unterschiedlichen Werkzeugen und Komponenten (zum Beispiel Sensoren, Kameras oder Greifern) ausgestattet werden. Ein Vorteil von Digital Robots, da diese mit dem Industrial Internet of Things (IIoT) agieren: Dank offener Schnittstellen lassen sich Programme in die IIoT-Plattform übertragen, können externe Geräte im Shopfloor angesteuert oder der Roboter mit dem IT-System außerhalb der Werkhalle vernetzt werden. 

Wie wirkt sich Automatisierung auf das Arbeitsumfeld aus?

Wie aber unterscheidet sich der Arbeitsalltag nach der Einführung eines Roboters vom vorigen? Die Erfahrung zeigt: Es kommt zu einer Win-Win-Situation für Arbeitnehmer und Firmen. Industrieroboter übernehmen die als mühselig, langweilig oder konzentrationsraubend erachteten Tätigkeiten. Dafür können sich Arbeitskräfte herausfordernderen und vielseitigeren Aufgaben widmen. Gleichzeitig präsentieren sich Unternehmen, die bereits automatisiert und digitalisiert arbeiten, am umkämpften Arbeitsmarkt als zukunftsfähig und attraktiv für Fachkräfte.