Schweißen mit kollaborativen RoboternDas Schweißen mit kollaborativen Robotern ist effizienter und sicherer als mit herkömmlichen Schweißverfahren oder manueller Schweißung. Durch den Einsatz kollaborativer Roboter beim Schweißen können Fertigungsunternehmen ein Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Sicherheit finden und so ihre Effizienz deutlich steigern.
Industrielle Schweißroboter gibt es schon seit geraumer Zeit. Heutzutagekollaborative RoboterCobots bieten einen Mittelweg zwischen vollautomatischen und vollständig manuellen Arbeitsabläufen. Obwohl herkömmliche Roboter einige Vorteile bieten, bringt der Einsatz von kollaborativen Robotern beim Schweißen Unternehmen oft mehr Vorteile.
Herkömmliche Roboter ersetzen Mitarbeiter, während kollaborative Roboter Hand in Hand mit ihnen arbeiten. Die Ergebnisse dieser Mensch-Maschine-Kollaboration sind besser als die von Menschen oder Maschinen, die unabhängig voneinander arbeiten. Hier sind acht Gründe, warum kollaborative Roboter im Bereich des Schweißens so wichtig sind.
1. Höhere Genauigkeit
SchweißautomatisierungDies trägt dazu bei, menschliche Fehler zu vermeiden und somit die Genauigkeit des Schweißens zu verbessern. Bauteile und Prozesse, die empfindlich auf geometrische Formen reagieren, wie beispielsweise Schweißarbeiten, weisen das höchste Fehlerrisiko bei der Montage auf und sind daher ideale Anwendungsgebiete für die Robotertechnologie.
Obwohl herkömmliche Roboter menschliche Fehler ebenfalls beheben können, besteht für Maschinen dennoch die Möglichkeit von Fehlern. Sie lassen sich zwar nicht ablenken, weisen aber eine geringe Anpassungsfähigkeit auf, wodurch ungewöhnliche Situationen (wie z. B. eine Fehlausrichtung von Teilen) eher zu Fehlern führen. Der Einsatz kollaborativer Roboter beim Schweißen kann diese Risiken weitestgehend minimieren.
Der auf kollaborativen Robotern basierende Arbeitsablauf profitiert sowohl von der Präzision der Roboter als auch von der Anpassungsfähigkeit der Mitarbeiter. Das Personal kann die Teile vor dem Schweißen vorbereiten und die Leistung der kollaborativen Roboter überwachen, um Fehler zu vermeiden. Daher produzieren kollaborative Roboter im Vergleich zu herkömmlichen Robotern weniger Fehler und verursachen weniger Materialverschwendung beim Schweißen.
2. Effizienzsteigerung erzielen
Auch das kollaborative Roboterschweißen ist effizienter. Ein Grund dafür ist die höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Roboter im Vergleich zu Menschen. Weniger Fehler und das geringere Verletzungsrisiko tragen zusätzlich zu einer schnelleren Schweißleistung bei.
Der Roboter selbst ist jedoch alles andere als perfekt. Jede Abweichung vom Prozessablauf kann zu schwerwiegenden Störungen und Ausfällen herkömmlicher mechanisierter Anlagen führen. Kollaborative Roboter hingegen sind aufgrund ihrer engen Zusammenarbeit mit menschlichen Arbeitskräften anpassungsfähiger.
Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es dem kollaborativen Robotersystem, auch in einem sich ständig verändernden Umfeld über einen längeren Zeitraum optimale Effizienz zu gewährleisten. Einige Hersteller konnten ihren Durchsatz nach der Implementierung um 300 % steigern.
3. Sicherheit verbessern
Schweißen mit kollaborativen Robotern ist sicherer als manuelles Schweißen oder das Schweißen mit herkömmlichen Robotern. Diese Maschinen übernehmen den gefährlichsten Teil der Arbeit – das eigentliche Schweißen – und schützen die Arbeiter so vor Verbrennungen und anderen Gefahren. Sie können außerdem Muskel-Skelett-Erkrankungen vorbeugen, da die Arbeiter weniger feinmotorische Bewegungen ausführen müssen.
Herkömmliche Roboter bieten zwar ähnliche Vorteile, bergen aber auch erhebliche Gefahren. Große, schnell fahrende Maschinen können Mitarbeiter anfahren, nahestehende Arbeiter nicht erkennen, diese versehentlich verbrennen oder Quetschstellen verursachen. Da kollaborative Roboter für die Zusammenarbeit mit Menschen konzipiert sind, setzen sie verstärkt Sicherheitsmaßnahmen ein, wie beispielsweise die Erkennung von Mitarbeitern durch Sensoren und die Reduzierung plötzlicher Bewegungen.
4. Normale Betriebszeit erhöhen
Ein weiterer Grund, warum kollaborative Roboter die Schweißautomatisierung verbessern, ist die Verlängerung der Betriebszeit. Diese Maschinen sind in der Regel einfacher zu programmieren als herkömmliche Systeme und benötigen deutlich weniger Zusatzausrüstung und Platz. Daher können Hersteller sie ohne größere Betriebsunterbrechungen implementieren.
Kollaborative Roboter können ihre normale Betriebszeit über ihre gesamte Lebensdauer verlängern, da sie in Zusammenarbeit mit menschlichen Mitarbeitern präventive Maßnahmen ergreifen können. Probleme bei der Drahtzufuhr in vollautomatischen Systemen können zu Ausfallzeiten und Materialverschwendung führen. Mithilfe kollaborativer Roboter kann das Team die Drahtzufuhr überwachen, einen reibungslosen Ablauf gewährleisten und so solche Zwischenfälle verhindern.
Ebenso können Mitarbeiter kollaborative Roboter bei sich ändernden Bedingungen schnell umprogrammieren oder anderweitig anpassen. So kann sich die Produktionslinie ohne lange Stillstandszeiten an die ständig wechselnden Anforderungen anpassen.
5. Herausforderungen auf dem Arbeitsmarkt mindern
Hersteller können den Arbeitskräftemangel verringern, indem sie kollaborative Roboter zum Schweißen einsetzen. Wenn Roboter die sich wiederholenden und zeitaufwändigsten Aufgaben übernehmen, kann die Anlage ohne zusätzliche Unterstützung ein hohes Produktionsniveau aufrechterhalten.
Im Vergleich zu herkömmlichen Robotern können kollaborative Roboter die Mitarbeiterbindung erhöhen. Da sie keine Mitarbeiter ersetzen, stellen sie keine Bedrohung für das Gefühl der Arbeitsplatzsicherheit dar. Sie können zudem unliebsame Arbeitsaufgaben automatisieren und so Raum für attraktivere und abwechslungsreichere Tätigkeiten schaffen. Diese Faktoren können die Arbeitszufriedenheit steigern und die Personalfluktuation verringern.
6. Kostengünstiger
Langfristig sind kollaborative Roboter oft kostengünstiger als herkömmliche Automatisierungslösungen. Diese Wirtschaftlichkeit beruht unter anderem darauf, dass kollaborative Roboter keine zusätzliche Infrastruktur benötigen. Obwohl die Roboter selbst teurer sein können, ist dies die einzige Investition, die Hersteller für deren Einsatz tätigen müssen.
Kollaborative Roboter sind zudem sehr flexibel im Design, wodurch ihre Programmierung weniger Zeit in Anspruch nimmt und sich die Investition schneller amortisiert. Auch Hersteller können ihre Arbeitsprozesse anpassen, um den sich ständig ändernden Kundenanforderungen gerecht zu werden oder ihre Abläufe zu optimieren. Diese reibungslose Anpassungsfähigkeit minimiert die laufenden Kosten maximal.
7. Flexibilität erhöhen
Diese Anpassungsfähigkeit ist ein entscheidender Vorteil kollaborativer Roboter. Für heutige Hersteller reicht es nicht mehr aus, lediglich die Effizienz zu steigern; sie müssen auch flexibel sein, da Störungen an der Tagesordnung sind und sich Trends immer häufiger ändern. Laut relevanten Daten gab es allein im Jahr 2021 über 11.500 Unterbrechungen in der Lieferkette. Daher wird die mangelnde Flexibilität herkömmlicher Roboter schon bald zu einem Hindernis werden.
Die Flexibilität kollaborativer Roboter hat Prozesse verbessert, die zuvor vollständig manuell abliefen. Sie sind anpassungsfähiger als herkömmliche Roboter und effizienter als menschliche Mitarbeiter. Daher können sie im Vergleich zu manuellen Arbeitsabläufen nach Schichtwechseln schneller in den Arbeitsmodus wechseln.
8. Arbeitsplatzsicherheit
Schließlich trägt der Einsatz kollaborativer Roboter anstelle herkömmlicher Schweißroboter dazu bei, soziale Probleme im Zusammenhang mit Arbeitsplatzsicherheit zu vermeiden. Obwohl die Automatisierung mehr Arbeitsplätze schafft als benötigt, kann sie bei den Beschäftigten Unbehagen auslösen.
Kollaborative Roboter unterscheiden sich von anderen Systemen, da sie in ihrer Konstruktion den Menschen ergänzen. Umlernen ist zwar möglich, aber nicht zwingend erforderlich, und es besteht keine Gefahr von Entlassungen beim Einsatz dieser Maschinen.
Dieses gesteigerte Gefühl der Arbeitsplatzsicherheit verbessert die Stimmung der Mitarbeiter und das öffentliche Image des Unternehmens. Hersteller können die durch Automatisierung erzielte Effizienz und Zuverlässigkeit nutzen, ohne für den Ersatz von Arbeitskräften kritisiert zu werden.
Automatisierung ist für die Wettbewerbsfähigkeit der heutigen Fertigungsindustrie unerlässlich, doch Lösungen, die ausschließlich auf Robotern basieren, sind nicht perfekt. Der Einsatz kollaborativer Roboter beim Schweißen ermöglicht es Unternehmen, die Vorteile dieser Technologie zu nutzen und gleichzeitig ihre Schwächen zu minimieren. Ein rein manueller Arbeitsablauf ist langsam und fehleranfällig. Herkömmliche Roboter sind unflexibel und unter Umständen nicht sicher. Kollaborative Roboter schaffen die Balance zwischen diesen beiden Aspekten und tragen so zu höheren Gewinnen für Fertigungsunternehmen bei.
Veröffentlichungsdatum: 13. Juni 2025
