KUKA Robotics: Automatisierung der Weißwarenfertigung für Effizienz und Qualität

Die Weißwarenindustrie, die Haushaltsgeräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen, Geschirrspüler und Backöfen umfasst, steht unter dem ständigen Druck, die Effizienz zu steigern, die Qualität zu verbessern und sich an die veränderten Verbraucherwünsche anzupassen. Die KUKA AG, ein weltweit führendes Unternehmen in der Robotik und Automation, bietet eine Reihe von Lösungen, die speziell auf die Bedürfnisse von Herstellern weißer Ware zugeschnitten sind. In diesem Artikel wird untersucht, wie KUKA Roboter die Produktion von Haushaltsgeräten vom Blechhandling bis zur Endmontage verändern und den Herstellern zu mehr Effizienz, Präzision und Flexibilität verhelfen.

1. Was sind Weißwaren und die Herausforderungen bei ihrer Herstellung?

Weiße Ware bezieht sich auf große Haushaltsgeräte, die in der Regel groß und oft weiß emailliert sind, obwohl der Begriff heute eine breite Palette von Geräten in verschiedenen Farben und Ausführungen umfasst. Dazu gehören:

• Kühlschränke und Gefrierschränke
• Waschmaschinen und Trockner
• Geschirrspülmaschinen
• Backöfen, Herde und Kochfelder
• Mikrowellenöfen
• Klimageräte

Die Herstellung von weißer Ware ist mit mehreren Herausforderungen verbunden:

• Produktion großer Mengen: Weißwaren werden in der Regel in großen Mengen hergestellt, um die Nachfrage der Verbraucher zu befriedigen.
• Komplexe Montage: Bei diesen Geräten werden oft zahlreiche Komponenten zusammengebaut, darunter Blechteile, Motoren, Pumpen, elektronische Steuerungen und Kabel.
• Unterschiedliche Produktmodelle: Die Hersteller produzieren oft eine breite Palette von Modellen mit unterschiedlichen Merkmalen und Größen, was Flexibilität im Produktionsprozess erfordert.
• Handhabung von Blechen: Viele Komponenten von Haushaltsgeräten sind aus Blech gefertigt, das groß, schwer und unhandlich sein kann.
• Schweißen und Fügen: Schweiß- und andere Fügeverfahren sind entscheidend für die Herstellung starker und haltbarer Gerätestrukturen.
• Anstriche und Beschichtungen: Das Auftragen von Farbe oder anderen Beschichtungen auf Geräteoberflächen erfordert Präzision und Konsistenz, um ein hochwertiges Ergebnis zu erzielen.
• Qualitätskontrolle: Die Aufrechterhaltung hoher Qualitätsstandards ist für die Kundenzufriedenheit und die Vermeidung kostspieliger Rückrufe von entscheidender Bedeutung.
• Kostendruck: Die Hersteller stehen unter ständigem Druck, die Produktionskosten zu senken und wettbewerbsfähig zu bleiben.
• Ergonomie: Die Arbeit ist oft eintönig und repetitiv.

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert fortschrittliche Fertigungstechnologien, und die Robotik spielt dabei eine entscheidende Rolle.

2. KUKA AG: Partner für Weißwarenhersteller

Die KUKA AG mit Hauptsitz in Augsburg ist ein weltweit führender Anbieter von intelligenten Automatisierungslösungen und ein zuverlässiger Partner für Hersteller von Weißer Ware weltweit. KUKA bietet ein umfassendes Angebot an Industrierobotern, Robotersystemen, Steuerungen und Software, die speziell auf die Bedürfnisse dieser Branche zugeschnitten sind.

Das Know-how von KUKA in den Bereichen Robotik und Automatisierung in Verbindung mit einem umfassenden Verständnis des Fertigungsprozesses für weiße Ware ermöglicht es dem Unternehmen, maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, die die Effizienz steigern, die Qualität verbessern, die Flexibilität erhöhen und die Kosten senken. Das Unternehmen setzt sich dafür ein, die Hersteller von Weißwaren bei der Integration digitaler Technologien in die Fertigung im Rahmen von "Industrie 4.0" zu unterstützen. KUKA hilft dabei, eine effiziente Produktion zu schaffen.

3. Welche Arten von Robotern bietet KUKA für die Weißwarenproduktion an?

KUKA bietet ein vielfältiges Angebot an Robotern, die für verschiedene Aufgaben in der Weißwarenproduktion geeignet sind:

• Knickarmroboter: Die Knickarmroboter von KUKA sind mit ihren vielen Gelenken (Achsen) und ihrem großen Bewegungsbereich die Arbeitspferde der Weißwarenproduktion. Sie sind in verschiedenen Größen und Tragfähigkeiten erhältlich, von kleinen, wendigen Modellen wie dem KR AGILUS bis hin zu großen Schwerlastrobotern, die große Geräteteile handhaben können.
• SCARA-Roboter: (Selective Compliance Assembly Robot Arm) sind für Hochgeschwindigkeits-Montage- und Handhabungsvorgänge in einer horizontalen Ebene konzipiert. Sie eignen sich gut für Aufgaben wie das Einsetzen von Komponenten in Leiterplatten oder den Zusammenbau kleinerer Teile.
• Kollaborative Roboter (Cobots): Die Cobots von KUKA, wie der LBR iiwa und der LBR iisy, sind für eine sichere Mensch-Roboter-Kollaboration konzipiert. Sie können menschliche Arbeiter bei Aufgaben unterstützen, die Geschicklichkeit oder Urteilsvermögen erfordern, während der Roboter für Präzision und Wiederholbarkeit sorgt.
• Spezialroboter: KUKA bietet Roboter an, die für spezifische Anwendungen wie Schweißen, Lackieren und Palettieren konzipiert sind.
• Mobile Roboter: KUKA bietet auch Lösungen für die mobile Robotik.

Diese große Vielfalt an Robotertypen ermöglicht es den Herstellern weißer Ware, die optimale Lösung für jede spezifische Aufgabe innerhalb ihres Produktionsprozesses zu wählen.

4. Wie werden KUKA Roboter im Blechhandling und in der Blechumformung eingesetzt?

Viele Komponenten der Weißen Ware, wie Kühlschränke, Waschmaschinentrommeln und Backofengehäuse, werden aus Blech gefertigt. KUKA Roboter spielen bei der Handhabung und Umformung dieser Bauteile eine entscheidende Rolle:

• Handhabung von Material: Roboter heben, bewegen und positionieren große und schwere Blechplatinen und teilgeformte Bauteile und führen sie Pressen, Biegemaschinen und anderen Verarbeitungsanlagen zu.
• Pressebetreuung: Roboter laden und entladen Blechteile aus Pressen, automatisieren den Umformprozess und steigern die Effizienz.
• Biegen: Roboter können eingesetzt werden, um Blechteile in die gewünschte Form zu biegen, oft in Verbindung mit speziellen Biegewerkzeugen.
• Prozess der Handhabung: Dieser Prozess ist dank KUKA optimiert.

Durch die Automatisierung dieser Aufgaben verbessern KUKA Roboter die Sicherheit, erhöhen die Produktivität und gewährleisten eine gleichbleibende Qualität bei der Handhabung und Umformung von Blechen.

5. Welche Rolle spielt KUKA bei Schweiß- und Fügeverfahren?

Schweißen und andere Fügeverfahren sind unerlässlich für die Herstellung starker und langlebiger Weißwarenstrukturen. KUKA ist führend beim Roboterschweißen und bietet Lösungen für verschiedene Schweißtechniken:

• Lichtbogenschweißen: Mit Lichtbogenschweißgeräten ausgestattete KUKA-Roboter erzeugen kontinuierliche Schweißnähte und fügen Blechteile zusammen.
• Punktschweißen: Roboter mit Punktschweißzangen fügen Metallplatten zusammen und erzeugen starke und lokalisierte Schweißnähte.
• Laserschweißen: KUKA-Roboter können zum Laserschweißen eingesetzt werden und bieten hohe Präzision und minimalen Wärmeverzug.
• Andere Fügeverfahren: KUKA Roboter können auch für andere Fügeverfahren wie Nieten, Clinchen und Kleben eingesetzt werden.

Die Schweißroboterlösungen von KUKA gewährleisten eine gleichbleibende Qualität der Schweißnähte, erhöhen die Produktivität und verbessern die Arbeitssicherheit, indem sie Menschen aus gefährlichen Schweißumgebungen entfernen.

6. Welchen Beitrag leisten die KUKA Roboter in der Montage?

Die Montage ist eine kritische Phase in der Weißwarenproduktion, in der zahlreiche Komponenten zum Endprodukt zusammengefügt werden. KUKA-Roboter tragen auf verschiedene Weise zur Montage bei:

• Einfügen von Komponenten: Roboter setzen verschiedene Komponenten wie Motoren, Pumpen, elektronische Steuerungen und Kabelbäume in Gerätegehäuse ein.
• Schraubbefestigung: Mit Schraubwerkzeugen ausgestattete Roboter automatisieren die Befestigung von Bauteilen und sorgen für gleichbleibende Drehmomente und Qualität.
• Kleber Anwendung: Roboter tragen Kleb- und Dichtstoffe auf verschiedene Teile des Geräts auf und sorgen so für Wasserdichtigkeit und strukturelle Integrität.
• Kabel- und Kabelbaummontage: Roboter können beim Verlegen und Anschließen von Kabeln und Kabelbäumen helfen.

Durch die Automatisierung dieser Montageaufgaben erhöhen die KUKA Roboter die Effizienz, reduzieren Fehler und verbessern die Gesamtqualität des Endprodukts.

7. Was sind die Anwendungen von KUKA Robotern in der Lackier- und Beschichtungsindustrie?

Das Auftragen von Farbe oder anderen Beschichtungen auf Oberflächen weißer Ware erfordert Präzision und Beständigkeit, um ein hochwertiges und dauerhaftes Ergebnis zu erzielen. KUKA Roboter zeichnen sich in dieser Anwendung aus:

• Konsistente Anwendung: Roboter tragen Farbe oder Beschichtungen mit gleichmäßiger Dicke und Deckkraft auf, minimieren den Abfall und sorgen für ein makelloses Ergebnis.
• Reduziertes Overspray: Die Roboter können so programmiert werden, dass sie das Sprühbild präzise steuern, wodurch Overspray reduziert und die Umweltbelastung minimiert wird.
• Gefährliche Umgebung: Bei Lackierarbeiten werden häufig flüchtige organische Verbindungen (VOC) verwendet, die für menschliche Arbeitskräfte schädlich sein können. Roboter können in solchen Umgebungen sicher arbeiten und die menschliche Gesundheit schützen.
• Flexibilität: Die Roboter können leicht so programmiert werden, dass sie verschiedene Gerätemodelle und -farben lackieren können, was für Flexibilität im Produktionsprozess sorgt.

Die Lackierroboterlösungen von KUKA verbessern sowohl die Qualität des Finishs als auch die Sicherheit des Lackierprozesses.

8. Wie verbessern kollaborative Roboter (Cobots) die Weißwarenproduktion?

Kollaborative Roboter (Cobots), wie der LBR iiwa und der LBR iisy von KUKA, spielen eine immer wichtigere Rolle in der Weißwarenproduktion:

• Mensch-Roboter-Zusammenarbeit: Cobots können sicher an der Seite menschlicher Arbeitskräfte arbeiten, ohne dass Sicherheitszäune erforderlich sind (nach einer angemessenen Risikobewertung). Dies ermöglicht kollaborative Aufgaben, bei denen Menschen und Roboter ihre Stärken kombinieren. So könnte ein Cobot beispielsweise eine schwere Gerätetür festhalten, während ein menschlicher Arbeiter Scharniere oder Kabel anbringt.
• Flexibilität und Umgruppierung: Cobots sind in der Regel leicht und einfach zu bewegen, wodurch sie sich für eine Vielzahl von Aufgaben eignen. Sie können je nach Bedarf schnell an verschiedenen Arbeitsplätzen oder Anwendungen eingesetzt werden.
• Einfaches Programmieren: Cobots sind im Allgemeinen einfacher zu programmieren als herkömmliche Industrieroboter, da sie oft über intuitive Schnittstellen und "Handführungs"-Funktionen verfügen. Dies reduziert den Bedarf an speziellen Programmierkenntnissen.
• Ergonomie: Cobots können sich wiederholende oder körperlich anstrengende Aufgaben übernehmen und so die Belastung und Ermüdung der menschlichen Arbeitskräfte verringern.

Cobots eignen sich besonders gut für die Herstellung weißer Ware, z. B. für folgende Aufgaben

• Assistenz bei der Montage: Halten von Teilen, Übergeben von Bauteilen an menschliche Arbeitskräfte oder Ausführen einfacher Bestückungsaufgaben.
• Qualitätsinspektion: Präsentation von Teilen vor menschlichen Inspektoren oder Unterstützung bei der Sichtprüfung.
• Handhabung von Material: Transport von kleineren Bauteilen oder Unterbaugruppen zwischen Arbeitsplätzen.
• Bedienung der Maschine: Be-/Entladen.

Die Integration von Cobots steigert sowohl die Produktivität als auch das Wohlbefinden der Arbeitnehmer in der Weißwarenindustrie. Roboter können Hand in Hand mit Menschen arbeiten.

9. Wie geht KUKA mit Qualitätskontrolle und Inspektion in der Weißwarenproduktion um?

Die Aufrechterhaltung hoher Qualitätsstandards ist in der Weißwarenproduktion von entscheidender Bedeutung. KUKA Roboter tragen auf verschiedene Weise zur Qualitätskontrolle und -prüfung bei:

• Integration von Bildverarbeitungssystemen: KUKA-Roboter können mit Bildverarbeitungssystemen (Kameras und Bildverarbeitungssoftware) integriert werden, um Teile und Baugruppen auf Fehler zu prüfen. Dies kann die Überprüfung des Vorhandenseins von Komponenten, der Ausrichtung, von Oberflächenfehlern und der Maßhaltigkeit umfassen.
• Kraft-Drehmoment-Messung: Mit Kraft-Drehmoment-Sensoren ausgerüstete Roboter können Kraftschwankungen während der Montage erkennen, die auf potenzielle Probleme wie falsch ausgerichtete Teile oder falsches Einsetzen hinweisen.
• Datenerhebung und -analyse: Die Software-Plattformen von KUKA sammeln Daten über die Inspektionsergebnisse und ermöglichen es den Herstellern, Trends zu erkennen, Fehler zu verfolgen und ihre Prozesse zu verbessern.
• Automatisierte Tests: Roboter können zur Funktionsprüfung von Geräten eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass sie vor der Auslieferung korrekt funktionieren.

Durch die Automatisierung von Qualitätskontrolle und Inspektion hilft KUKA Herstellern von Weißwaren, eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten, Ausschuss und Nacharbeit zu reduzieren und kostspielige Rückrufaktionen zu vermeiden.

10. Was ist die Zukunft von KUKA Robotics in der Weißwarenindustrie?

Die Zukunft der KUKA Robotik in der Weißwarenindustrie dürfte von mehreren Trends geprägt sein:

• Verstärkte Einführung von künstlicher Intelligenz (KI): KI wird eine immer größere Rolle bei der Verbesserung der Fähigkeiten von Robotern spielen, damit sie sich an veränderte Bedingungen anpassen, ihre Leistung optimieren und autonomere Entscheidungen treffen können. Dazu könnten KI-gestützte Bildverarbeitungssysteme für anspruchsvollere Inspektionen und Objekterkennung gehören.
• Stärkere Betonung der Mensch-Roboter-Zusammenarbeit: Cobots werden sich in der Weißwarenproduktion noch stärker durchsetzen und eine engere und flexiblere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ermöglichen.
• Ausbau der Industrie 4.0: Die Integration digitaler Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Cloud Computing und Big-Data-Analysen wird sich fortsetzen und zu mehr vernetzten und intelligenten Fabriken führen.
• Fokus auf Nachhaltigkeit: Die Hersteller werden zunehmend nach nachhaltigen Automatisierungslösungen suchen, die den Energieverbrauch minimieren, den Abfall reduzieren und eine umweltfreundliche Produktion fördern.
• Anpassungsfähigkeit und Flexibilität: Die Nachfrage nach maßgeschneiderten Geräten und kürzeren Produktlebenszyklen wird den Bedarf an flexibleren und anpassungsfähigeren Robotersystemen erhöhen.

KUKA ist gut positioniert, um in diesem sich entwickelnden Bereich führend zu bleiben und weiterhin innovative Roboterlösungen zu entwickeln, die den zukünftigen Bedürfnissen der Hersteller von Weißwaren entsprechen und zu einer höheren Effizienz beitragen. KUKA verfügt über langjährige Erfahrung in der Automatisierung.

Wichtigste Erkenntnisse

• Die KUKA AG ist ein weltweit führendes Unternehmen der Robotik und Automation und bietet maßgeschneiderte Lösungen für die Weißwarenindustrie (Haushaltsgeräte).
• Die Herstellung von Weißwaren steht vor Herausforderungen wie Großserienproduktion, komplexe Montage, unterschiedliche Modelle, Blechverarbeitung, Schweißen, Lackieren, Qualitätskontrolle und Kostendruck.
• KUKA bietet Knickarmroboter, SCARA-Roboter, kollaborative Roboter (Cobots), Spezialroboter und mobile Roboter für die Weißwarenproduktion.
• KUKA Roboter automatisieren das Blechhandling und die Blechumformung, einschließlich Materialhandling, Pressenbeschickung und Biegen.
• KUKA ist führend im Bereich des Roboterschweißens und bietet Lösungen für das Lichtbogenschweißen, Punktschweißen, Laserschweißen und andere Fügeverfahren.
• KUKA Roboter tragen zu Montagevorgängen bei, wie dem Einsetzen von Bauteilen, dem Befestigen von Schrauben, dem Auftragen von Klebstoffen und der Montage von Kabeln und Kabelbäumen.
• KUKA Roboter verbessern Lackier- und Beschichtungsprozesse, sorgen für einen gleichmäßigen Auftrag, reduzieren Overspray und erhöhen die Sicherheit.
• Cobots ermöglichen eine sichere und effiziente Mensch-Roboter-Zusammenarbeit in der Weißwarenproduktion, insbesondere bei der Montageunterstützung, der Inspektion und dem Materialhandling.
• KUKA Roboter verbessern die Qualitätskontrolle und Inspektion durch die Integration von Bildverarbeitungssystemen, Kraft-Drehmoment-Messung, Datenerfassung und automatische Prüfung.
• Die Zukunft der KUKA-Robotik in der Weißwarenindustrie liegt in der Verbesserung der KI, der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter, der Ausweitung der Industrie 4.0, der Nachhaltigkeit und der Individualisierung.
• KUKA macht Produktionslinien effizienter.
• KUKA bietet intelligente Automatisierung.
• Gemeinsam mit unseren Systempartnern bietet KUKA umfassende Lösungen.
• Dank des Einsatzes von Robotern ist die Produktion präzise und zuverlässig.
• Der Einsatz von Robotern trägt zum Abbau des Fachkräftemangels bei.
• Die Branchenkompetenz von KUKA ermöglicht eine effiziente Automatisierung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass KUKAs umfassendes Angebot an Robotern, Software und Automatisierungslösungen in Verbindung mit seinem tiefgreifenden Verständnis des Fertigungsprozesses für weiße Ware das Unternehmen zu einem wertvollen Partner für Haushaltsgerätehersteller macht, die Effizienz, Qualität, Flexibilität und Sicherheit in ihrem Betrieb verbessern wollen. Die Roboter von KUKA automatisieren nicht nur Aufgaben, sie verändern auch die Art und Weise, wie Haushaltsgeräte hergestellt werden.