Montage von Achsschenkeln für Schwerfahrzeuge

Drei Tonnen schwer und trotzdem ein Cobot

Im Turiner Driveline-Werk von FPT Industrial werden Antriebe und Achsen für Schwerfahrzeuge hergestellt. Dort arbeitet ein drei Tonnen schwerer Industrieroboter trotz seiner Größe und seines Gewichts direkt mit dem Menschen zusammen. Er ist das Ergebnis des Projekts HuManS, an dem FPT Industrial, Comau und weitere 17 auf den Sektor spezialisierte Unternehmen mitgearbeitet haben.

Obwohl fast 3m hoch und ca. 3t schwer, ist Aura dennoch ein kollaborativer Industrieroboter, entwickelt von Comau, und arbeitet bei FPT Industrial direkt mit dem Menschen zusammen. (Bild: FPT Industrial S.p.A.)

In der Abteilung bei FPT Industrial, die sich mit der Montage von Achsschenkeln für Schwerfahrzeuge befasst, arbeitet Aura (Advanced Use Robotic Arm), ein von Comau entwickelter und konstruierter Roboter, der im Projekt HuManS (Human-centered Manufacturing System) zum Einsatz kommt, das im Rahmen der Ausschreibung der Region Piemont zur Intelligenten Fabrikplattform entstanden ist und an dem FPT Industrial, Comau und weitere 17 auf den Sektor spezialisierte Unternehmen mitgearbeitet haben. Das Projekt stellt den Menschen in das Zentrum des Produktionssystems, wo er von Maschinen umgeben ist. Fast 3m hoch und mit einem Gewicht von ca. 3t, ist Aura dennoch ein kollaborativer Industrieroboter, der in der Lage ist, dem Menschen ohne Barrieren und am selben Arbeitsplatz zur Seite zu stehen, ihm zu helfen und anstrengende sowie sich wiederholende Aufgaben zu übernehmen sowie sich bei Bedarf von ihm manuell steuern zu lassen. Der Roboter entnimmt eigenständig ein Teil aus dem Beschickungswagen und reicht es vorsichtig an den Bediener weiter, mit dem er sich den Arbeitsplatz teilt. Nun übernimmt der menschliche Bediener das Kommando über die Arbeiten und steuert den Roboter über einen entsprechenden Griff, sodass sich der mechanische Arm dem Teil auf der Werkbank nähert, wo die Kopplung mit einem Hebel erfolgt.

Cobot mit Haut, Augen und Tastsinn

Aura ist der einzige kollaborative Roboter auf dem Markt, der bis zu 170kg heben kann. Die heikle Montagephase wird vom Menschen gesteuert, der so seine Fähigkeit nutzt, sich Betriebssituationen und Montagestrategien anzupassen, die von Modell zu Modell oft stark variieren. Aber Kraft ist nicht die einzige Gabe, die Aura zu geben hat. Als kollaborative Maschine muss er nämlich in der Lage sein, die Präsenz einer anderen Maschine oder einer Person aus Fleisch und Blut in seinem Arbeitsbereich zu erkennen und sein Verhalten entsprechend zu modulieren. Dazu setzt er seine Sinne bestmöglich ein: Eine sensible Haut gestattet es ihm, zu entscheiden, ob er die Geschwindigkeit, mit der er sich bewegt, reduzieren möchte oder gänzlich stehenbleibt. Er besitzt Augen in Form einer 3D-Kamera, um das zu entnehmende Teil zu scannen und herauszufinden, an welcher Position es sich befindet. Und schließlich den Tastsinn: eine Zange, mit der er die zu bewegende Komponente mit festem, aber gleichzeitig vorsichtigem Griff anheben kann. Um barrierefrei an der Seite eines menschlichen Wesens an der Driveline-Montagelinie von FPT Industrial arbeiten zu können, wurde Aura zudem mit einem sechsten Sinn ausgestattet: einem modernen und komplexen Laser-Scansystem, das den Arbeitsplatz untersucht und kontrolliert, wenn der Roboterarm in Betrieb ist.

Aktive Zusammenarbeit

FPT Industrial und Comau haben ab den ersten Phasen mit der Festlegung der Anforderungen und der Anwendungsbereiche im Jahre 2017 aktiv am Projekt HuMAnS mitgearbeitet, um die Prozesse durch die Implementierung neuer technischer Lösungen, die ausdrücklich auf die Ergonomie in der Fabrik ausgerichtet sind, zu verbessern und effizienter zu gestalten. Außerdem haben FPT Industrial und Comau als Endbenutzer kontinuierlich für eine effiziente Überwachung der effektiven industriellen Gültigkeit der Resultate gesorgt und somit ihren Übergang aus dem wissenschaftlichen in den Anwendungsbereich erleichtert.