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Forschungsprojekt: Simplified Robotic Woodwork

Holzbearbeitung - Roboter

Beim Forschungsprojekt SiRoWo: Simplified Robotic Woodworks konnten wir uns ausführlich mit dem Thema der Holzbearbeitung für KMUs beschäftigen.

Kooperationspartner des Projektes:

Holz-Design Gigler GmbH & Co. KG
– Tischlerei Eigenstetter GmbH
– Universität Stuttgart
– EXAPT Systemtechnik GmbH
– Eugen Riexinger GmbH & Co. KG
– ModuleWorks GmbH
– FARO Europe GmbH & Co. KG

 

Quelle: BMBF

BMBF Meldung: Automatisierung für KMU: Kollege Roboter an der Hobelbank

 

Automatisierung für KMU: Kollege Roboter an der Hobelbank

Roboter können Handwerkern anstrengende Aufgaben abnehmen – sofern sich Unternehmen ihren Einsatz leisten können. Für KMU ist das oft ein Problem. Ob und wie sich die Automatisierung für sie lohnen kann, prüft ein Konsortium im Projekt „SiRoWo“.

Schleifen, hobeln, feilen, sägen: Roboter können im klassischen holzverarbeitenden Handwerk schon so manchen Arbeitsschritt übernehmen – und Handwerker entlasten. Doch bisher profitieren eher Großunternehmen und Konzerne von der Automatisierung. Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) hingegen setzt der technologische Fortschritt zusätzlich unter Druck: Während sie in Handarbeit versuchen, der steigenden Produktvielfalt und dem verstärkten Aufkommen individueller Kundenwünsche gerecht zu werden, zieht die „große“ Konkurrenz mit ihren günstigen Massenprodukten an ihnen vorbei. Denn für die KMU ist es neben den Anschaffungskosten bereits eine Herausforderung, eine geeignete Automatisierungslösung zu finden: Welches System kann was leisten? Wie hoch ist der Programmieraufwand? Wie stehen Kosten und Nutzen im Verhältnis?

Gemeinsam auf Entwicklungstrends reagieren

Nachfolgend finden Sie eine Kurzbeschreibung der Arbeitspakete der robotized sowie eine Kurzfassung der Forschungsergebnisse. Diese dienen als schnelle Informationsquelle zu den wichtigsten Punkten.

Weiterführende Informationen finden Sie in Kürze in unserem Schlussbericht als PDF verlinkt.

Das alles kann kaum ein Handwerksbetrieb alleine beurteilen. Genau hier setzt die Fördermaßnahme „KMU-NetC“ des Bundesforschungsministeriums an: Damit werden themenübergreifend Verbundprojekte gefördert, die an den spezifischen Bedarfen von KMU ausgerichtet sind. Die Projekte sind dabei in bestehende Innovationsnetzwerke eingebettet und werden durch diese koordiniert. Dadurch werden speziell für weniger forschungsaffine KMU, wie beispielsweise klassische Handwerksbetriebe, Barrieren zur Teilnahme an Forschungsprojekten abgebaut. So haben sich im Projekt „SiRoWo – Simplified Robotic Woodwork“ Tischlereibetriebe, Automatisierungsdienstleister, Komponentenhersteller und Systemanbietern zusammengeschlossen: Gemeinsam wollen sie verschiedene Automatisierungslösungen im holzverarbeitenden Handwerk testen und so KMU helfen, auf industrielle Entwicklungstrends reagieren zu können.

Anweisungen aus dem staubfreien Büro

Das Ziel der Projektpartner ist es, dass Industrieroboter künftig auch bei KMU manuelle, körperlich anstrengende und sich wiederholende Fertigungsschritte übernehmen. Ersetzen können sie die Handwerker jedoch nicht. „Der Roboter nimmt mir die schweren Arbeiten ab, aber ich muss ihm sagen, was er machen soll“, sagt Maximilian Teutsch, dessen Firma Holzdesign Gigler am Projekt beteiligt ist. „So bleibt mir viel mehr Zeit, meine Expertise in andere Aufgaben wie das Produktdesign oder Kundengespräche einzubringen“, erklärt Teutsch. Die Technologie hat zudem einen weiteren Vorteil: Wo gehobelt wird, fallen bekanntlich Späne – und feine Späne, Staub und Partikel können die Gesundheit belasten, wenn sie eingeatmet werden. Davor könnten Handwerker in Zukunft verschont bleiben. Vom Computer aus planen sie ihre Produkte und geben dem Roboter Anweisungen aus dem staubfreien Büro.

Holzbearbeitung
Abbildung: Sägespäne einzuatmen, könnte bald der Vergangenheit angehören: Während der Roboter werkelt, kann Handwerker Maximilian Teutsch seine Arbeit künftig aus dem staubfreien Büro koordinieren. © Holz-Design-Gigler GmbH

Von der digitalen Datenbank profitieren alle Mitarbeiter

Damit KMU davon profitieren können, müssen auch die Hardware-Konzepte für jedermann geeignet sein. Daher entwickeln die Projektpartner eine Programmierumgebung, die sich an den verschiedenen Aufgaben in einer Werkstatt orientiert und sich intuitiv bedienen lässt. Arbeits- und Fertigungsschritte, Skizzen, Produktdesign, Materialbedarf: All das kann jeder Mitarbeiter mit wenigen Klicks abrufen – und an Kollege Roboter weitergeben. „Von der digitalen Datenablage profitieren sowohl neue Mitarbeiter als auch erfahrene Kollegen“, erklärt Teutsch. Die Neulinge finden das Know-how der erfahrenen Kollegen und diese füttern die Datenbank mit ihrem technologischen Fachwissen.

Mit ihren Ergebnissen wollen die Projektpartner die Hemmschwelle für den Roboter-Einsatz in KMU senken. Sie wollen zeigen, dass Industrieroboter selbst für kleine Handwerksbetriebe ein Gewinn sein können. Diese können ihren individuellen Produkten treu bleiben und dennoch ihre Produktivität deutlich erhöhen. Und das ist letztlich entscheidend, um konkurrenzfähig zu bleiben.

 

Aufgaben der robotized

 

Arbeitspaket 1: Anforderungsdefinition

in Kürze

Roboterzelle Holzbearbeitung

Abbildung: Einfache Bearbeitungszelle

Arbeitspaket 2: Entwicklung von Strategien zum  Führen von Handwerkzeugen

in Kürze

Roboterwerkzeug Holz

Abbildung: Handwerkzeuge als End-Of-Arm-Tool

Arbeitspaket 5: Auslegung einer roboterbasierten Holzbearbeitungszelle

in Kürze

Erreichbarkeitsstudie Holzbearbeitung

Abbildung: Erreichbarkeiten

Kollisionsbetrachtung

Abbildung: Kollisionsbetrachtung

 

Arbeitspaket 7: Realisierung eines Bedienkonzeptes  für eine einfache Programmierung

in Kürze

Abbildung: Roboter-Testzelle im robolab

 

Arbeitspaket 8: Technologische Umsetzung und Erprobung einer Pilotanlage

in Kürze

Roboteranlage Holz

Abbildung: Pilotanlage Universität Stuttgart

Kurzfassung

In Kürze verfügbar.

 

Förderung von KMU-zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und Clustern Verbundvorhaben: Simplified Robotic Woodwork SiRoWo

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Förderung von KMU-zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und
Clustern
” gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreut.