Der Hersteller klassischer Elektroinstallationen und intelligenter Gebäudetechnik hat Schalter, Steckdosen, Dimmer, Wächter und Steuerungssysteme im Portfolio. Die Jung-Produkte sind im Berliner Bundeskanzleramt oder der Münchner Allianz Arena genauso zu finden wie in privaten und gewerblichen Bauten in aller Welt. Als einer der wichtigsten Arbeitgeber der Region sichert der Betrieb an seinem Hauptsitz in Schalksmühle und am Standort Lünen bei Dortmund rund 1.200 Arbeitsplätze.

Auf das Startsignal der Bedienerin hin nimmt der UR5 ein Netzteil auf und platziert es in einer Laserkammer.

Auf das Startsignal der Bedienerin hin nimmt der UR5 ein Netzteil auf und platziert es in einer Laserkammer. Universal Robots

Optimierung der Wertschöpfungskette

Wie in der Produktentwicklung zeigt sich der Mittelständler auch in der eigenen Fertigung aufgeschlossen gegenüber Innovationen. „Wir richten unsere Fertigung schon seit 15 Jahren an Lean-Prinzipien aus“, erklärt Produktionsleiter Mario Schäfer während eines Rundgangs durch die Werkshalle in Lünen, in der sich mehr als 50 Fließfertigungsinseln befinden. Aufgrund der steigenden Anforderungen des Marktes ist Jung bestrebt, seine gesamte Wertschöpfungskette so zu optimieren, dass alle darin anfallenden Aktivitäten bestmöglich aufeinander abgestimmt sind. „Dafür verfügen wir über ein eigenes Team, das sich intensiv mit Optimierungsmöglichkeiten beschäftigt. Um unsere Produktion möglichst verschwendungsarm zu gestalten und flexibel auch kleine Losgrößen herstellen zu können, sind wir stets auf der Suche nach modernsten Fertigungsverfahren. So wurden wir auf die kollaborierenden Roboter von Universal Robots aufmerksam“, berichtet Schäfer.

Mario Schäfer Universal Robots

Mario Schäfer, Produktionsleiter von Jung Jung/Universal Robots

Weg in MRK ebnen

Kollaborierende Roboter – auch „Cobots“ genannt – können nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung ohne Schutzzaun Seite an Seite mit dem Menschen arbeiten. Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ergänzen sich Mensch und Maschine in ihren Fähigkeiten: Während Cobots körperlich belastende oder monotone Tätigkeiten übernehmen, überwachen ihre menschlichen Kollegen die Produktion und übernehmen die anspruchsvolleren Aufgaben. „Wir haben bereits Erfahrungen mit traditionellen Industrierobotern gesammelt. Jetzt wollten wir etwas Neues ausprobieren“, sagt Schäfer. Um den Weg hin zur MRK und in die Industrie 4.0 nicht allein beschreiten zu müssen, beteiligte sich Jung als Pilotanwender am Manuserv-Forschungsprojekt. „Bei dem Programm ging es darum, mithilfe einer Software zu klären, ob eine Teilautomatisierung der Fertigung für uns überhaupt zu empfehlen ist – und wenn ja, an welchen Stellen der Produktionslinie“, so der studierte Maschinenbauer. Nach einer Simulation am Computer bezog Jung den ersten UR-Roboter, einen UR5, vom regionalen Vertriebspartner Dahl Automation. „Wir haben ihn im Probebetrieb getestet und dann an einer Fertigungsinsel implementiert. Das war vor fünf Jahren“, berichtet Schäfer. Besonderes Augenmerk richtet Jung dabei auf das Flussprinzip: Um eine effiziente Serienfertigung zu gewährleisten, verrichtet der UR5 seine Arbeit prozessuntergehend im Sinne von kollaborierend, das heißt, Mensch und Cobot bilden eine harmonische Einheit, deren Tätigkeiten genau aufeinander abgestimmt sind.

Nach dem Lasern entnimmt der UR5 das gelaserte Teil wieder und übergibt es der Bedienerin.

Nach dem Lasern entnimmt der UR5 das gelaserte Teil wieder und übergibt es der Bedienerin. Universal Robots

Mitarbeiter frühzeitig einbinden

Um mögliche Ängste vor einem Abbau von Arbeitsplätzen aufzufangen, waren Belegschaft und Betriebsrat von Jung bei der Entwicklung der Automatisierungslösung von Anfang an mit an Bord. Der offene Dialog hat die Mitarbeiter von den Vorteilen des UR5 überzeugt. Das gilt auch für die Schichtarbeiterin, die an einem der Fließfertigungsarbeitsplätze gemeinsam mit dem Roboterarm Smart Radios zum Wandeinbau montiert. Dazu legt sie ein fertig montiertes Netzteil in eine Aufnahme und startet den UR5 durch einen Auslöseknopf. Der Roboter setzt sich in Bewegung, nimmt das Netzteil mit seinem Zwei-Finger-Greifer auf und platziert es in einer Laserkammer, in der es auf der Vorder- und Rückseite gelasert wird. Im Anschluss entnimmt der UR5 das Teil und legt es in einer zweiten Aufnahme ab. Die Bedienerin faltet während des Laserns Versandkartons zusammen, reinigt fertig montierte Teile mit einem Tuch, packt sie in die Kartons und montiert parallel ein neues Netzteil. „Mir erleichtert der Roboter die Arbeit“, sagt die Mitarbeiterin.

Hohe Wiederholgenauigkeit

Ein mit einem Schrauber ausgerüsteter UR3 unterstützt die Mitarbeiter von Jung bei der Montage von Einzelteilen.

Ein mit einem Schrauber ausgerüsteter UR3 unterstützt die Mitarbeiter von Jung bei der Montage von Einzelteilen. Universal Robots

„Die Vorzüge des UR5 wurden in der Praxis schnell deutlich“, erläutert Schäfer, „Er ist einfach zu bedienen und führt die einprogrammierten Arbeitsschritte stets mit derselben Wiederholgenauigkeit aus. Außerdem benötigt er nur wenig Platz. Das waren für uns entscheidende Argumente, weiter in die MRK zu investieren.“

Die Roboter von UR sind platzsparend und sicher, sodass Mensch und Maschine nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung Seite an Seite zusammenarbeiten können.

Die Roboter von UR sind platzsparend und sicher, sodass Mensch und Maschine nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung Seite an Seite zusammenarbeiten können. Universal Robots

Wenige Meter von ihrer Kollegin entfernt montiert eine andere Werkerin Lautsprecher für digitale Radios. Ein UR3-Roboter, der mit einem Schrauber ausgerüstet ist, unterstützt sie dabei. Auf ihr Startsignal hin greift er zwei Schrauben aus einer Vereinzelung und befestigt eine vorgesteckte Leiterplatte in einem Kunststoffgehäuse. Anschließend schraubt er Lautsprecher auf ein Kunststoffgitter. Die Arbeiterin legt dem Roboter die Teile dafür vor, entnimmt sie danach wieder und sorgt für einen ausreichenden Vorrat an Schrauben. Während der UR3 die Teile hochpräzise miteinander verbindet, ergänzt sie weitere Komponenten. „Früher musste ich die Schrauben per Hand befestigen“, erzählt die junge Frau. „Das war oft eine Fummelei, denn sie sind recht klein – manchmal bin ich dabei abgerutscht. Die Arbeit ist für mich sicherer geworden. Außerdem spare ich pro Arbeitsgang Zeit – und kann so mehr Teile montieren.“

Flexible Einsatzmöglichkeiten

Dass die Cobots von UR nicht nur mit dem Menschen, sondern auch miteinander kooperieren, demonstriert Carsten Meise ein Stockwerk höher. Dort bereitet der Leiter Vorrichtungsbau und Instandhaltung mit Facharbeiter Daniel Wagener zwei UR5-Roboter für ihren Einsatz vor. Sie sind nebeneinander auf einer Fertigungsinsel positioniert und bearbeiten mehrere Gehäuseteile inklusive einer Leiterplatte. Nachdem der erste Roboter drei Komponenten durch Einrasten miteinander montiert hat, übergibt er dem zweiten Roboter das Teil. Dieser platziert es in einer Laserkammer, entnimmt und prüft es im Anschluss und legt es ab. „Wenn wir die beiden Cobots in unsere Produktionslinie integrieren, werden insgesamt acht Roboter von Universal Robots bei Jung ihre Arbeit verrichten“, erklärt Meise. „Bei den meisten Applikationen arbeiten Mensch und Maschine miteinander.“ Die Funktionsvielfalt der kollaborierenden Roboter rechnet sich für Jung auch finanziell: Da sie sich für unterschiedlichste Anwendungen eignen, lässt sich mit ihnen ein höherer Return on Investment erzielen als mit herkömmlichen automatischen Montagevorrichtungen.

Mitarbeiter Daniel Wagner Universal Robots

Daniel Wagener weiß die Unterstützung der UR5 zu schätzen. Universal Robots

kollaborativer Roboter von Universal Robots

Dank des intuitiv zu bedienenden Teach Panels lassen sich die Roboter von UR binnen kürzester Zeit programmieren. Universal Robots

Gegenseitige Unterstützung

Bei Jung fertigen Mensch und Roboter gemeinsam elektrotechnische Geräte. Sie nutzen dafür Roboter von Universal Robots, weil diese flexibel einsetzbar und intuitiv zu programmieren sind. Eine große Einstiegshilfe in die MRK war für den Mittelständer Manuserv, ein internetbasiertes Werkzeug zur Unterstützung industrieller Anwender bei der Klärung der Frage, ob sich eine teilweise Automatisierung spezifischer manueller Arbeitsprozesse empfiehlt.

„Ich konnte die Roboter von UR schon nach kurzer Schulung selbstständig programmieren“, ergänzt der gelernte Industriemechaniker Wagener. „Dank des Bedienpanels mit intuitiver 3D-Visualisierung ist das einfach. Auch kleinere Störungen können wir selbst beheben.“ Jung führt nicht nur die Programmierung, sondern auch die Konfiguration der Roboter mit den passenden Peripherieprodukten in Eigenregie durch. „Applikationen wie Zwei-Finger-Greifer, Sauggreifer oder Schrauber haben wir ganz einfach selbst zusammengestellt und implementiert. Einer unserer Verpackungsroboter ist zusätzlich mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattet, das ihm zeigt, wo sich die Abdeckungen von Schaltern befinden, die er aus einer Kiste abstapeln soll“, fügt Meise hinzu.

Durchlaufzeiten senken

Die Roboter von Universal Robots werden bei Jung auch zum Verpacken der Produkte eingesetzt.

Die Roboter von Universal Robots werden bei Jung auch zum Verpacken der Produkte eingesetzt. Universal Robots

Die Entscheidung für die Roboter von Universal Robots hat sich für Jung bezahlt gemacht. „Wir können unsere Produktion mit dieser Spitzentechnologie optimieren. Kosten und Durchlaufzeiten senken wir durch die Cobots erheblich – mit dem Resultat einer schnellen Amortisation“, sagt Schäfer am Ende seines Rundgangs und bilanziert: „Wir können unseren Kunden  aufgrund der hohen Präzision der Roboter unsere Produkte in der gewohnt hohen Qualität ‚Made in Germany‘ anbieten. Die Roboter von UR unterstützen unsere Mitarbeiter gezielt bei ihren Tätigkeiten. Die Handarbeit unserer Fachkräfte ist und bleibt dabei unverzichtbar.“ Die Zusammenarbeit mit Universal Robots verlief reibungslos: „UR ist für uns der ideale Partner“, sagt Schäfer. Universal Robots brachte 2008 den ersten Roboter auf den Markt. Drei Jahre zuvor war das dänische Unternehmen von Esben H. Østergaard gegründet worden. Der Gründer und heutige CTO des Unternehmens wollte den Zugang zu Robotertechnologie einer wesentlich größeren Zielgruppe öffnen, indem er leichtere, benutzerfreundlichere sowie preisgünstigere und flexibler Industrieroboter entwickelt, die ein sicheres Arbeiten ermöglichen.

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