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    Kollaborative Roboter steigern Produktivität
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    Technik

    Kollaborative Roboter steigern Produktivität

    Der italienische Lebensmittelhersteller Cleca hat jüngst einige seiner Abläufe in der Fabrik mit Cobots automatisiert und so die Produktivität gesteigert.
    Veröffentlicht
    10. April 2025
    Lesezeit
    4 Minuten
    Rubrik
    Technik

    Der Einsatz von kollaborativer Robotik (Cobots) bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken kann sowohl für große als auch kleine Hersteller viele Vorteile mit sich bringen. Ein gutes Beispiel liefert der italienische Lebensmittelhersteller Cleca SpA. Das Unternehmen hat jüngst einige seiner Abläufe in der Fabrik mit Cobots automatisiert, wodurch die Produktivität in der Verpackungsabteilung gesteigert werden konnte.

    Cleca wurde 1939 in Italien gegründet und hat seitdem zahlreiche kreative kulinarische Lösungen entwickelt. Einige Produktbeispiele sind Backzutaten, Dessertmischungen oder Suppengranulat. Aufgrund der hohen Qualität seiner Produkte gehört Cleca heute zu einem der wichtigsten italienischen Player im F&B-Bereich. Der Schlüssel zum Unternehmenserfolg ist die Mischung aus innovativen Produkten und Klassikern wie der S. Martino-Pudding. Vor kurzem beschloss das Unternehmen, seine Wartungs- und Versandprozesse durch eine produktivere und effizientere Verpackungsabteilung im Hauptwerk in San Martino dall‘Argine zu verbessern. Ein wesentliches Element dabei war die Einführung zweier kollaborativer Roboter von Omron.

    Cobots sind eine Option

    Die Produktionsabläufe in der Lebensmittelindustrie sind heute in vielerlei Hinsicht genauso wichtig wie das Produkt selbst. Wo kommen die Rohstoffe für ein Produkt her? Wie viel Wasser oder Energie wird bei der Herstellung verbraucht? Moderne Kunden stellen vermehrt Fragen zur Lieferkette, zu den von der Industrie genutzten Ressourcen, aber auch zu den Arbeitsbedingungen und der Sicherheit der Arbeiter. Auf der einen Seite gibt es diese wachsende Wachsamkeit vonseiten der Verbraucher für Themen wie Nachhaltigkeit, Sicherheit, Wohlbefinden und Qualität (zu fairen Preisen). Auf der anderen Seite muss die Lebensmittelindustrie immer wieder hinterfragen und festlegen, wie Mensch und Maschine interagieren und kollaborieren. Es kann vorkommen, dass Mitarbeiter – zumindest anfangs – die Auswirkungen und Möglichkeiten, die mit neuer Robotik einhergehen, nicht vollständig verstehen. Dazu gehört auch, dass Cobots Unternehmen helfen können, Abläufe an veränderte Produktionsumgebungen anzupassen. Immer mehr Unternehmen fragen sich in diesem Zusammenhang, welche technologischen und kulturellen Anpassungen sie vornehmen sollten, um auf die fünfte industrielle Revolution zu reagieren. Cobots sind eine Option.

    Cobots wichtige Begleiter

    In heutigen Fabriken werden Robotik, das Internet der Dinge (IoT) und künstliche Intelligenz bereits kombiniert, um Daten einer Produktionsstätte effizient zu erfassen und es Robotern zu ermöglichen, mit Menschen optimal zusammenzuarbeiten. Doch waren die Tätigkeiten menschlicher Mitarbeiter zuvor strikt von denen der Maschinen getrennt, entstehen nun neue und effizientere Automatisierungsszenarien: Die harmonische Kollaboration von Menschen und Robotern.

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    Um dieses reibungslose Zusammenspiel zu ermöglichen, muss die Automatisierung bestimmte Anforderungen an Sicherheit, Ergonomie, Benutzerfreundlichkeit und schnelle Implementierung erfüllen. Herkömmliche Robotik ist nicht immer in der Lage, alle dieser Vorgaben abzudecken. Dies wiederum hat zu einer Entwicklung geführt, die über die derzeitige prozessorientierte Integration hinausgeht. Cobots sind maßgeblich an diesem Paradigmenwechsel beteiligt, indem sie Menschen mit Maschinen in automatisierten Prozessen verbinden. Sie unterstützen das Ziel einer erfolgreichen Automatisierung und entlasten die Bediener von anstrengenden, sich wiederholenden Aufgaben, während zugleich Waren höchster Qualität hergestellt werden.

    Nach der Überprüfung der Verpackungsprozesse entschied sich Cleca, TM12-Cobots von Omron am Ende der Verpackungslinie als Teil einer Palettierungsanwendung einzusetzen. Diese Entscheidung wurde von den Bedienern sehr gut angenommen, die bald eine deutliche Verbesserung ihrer Arbeitsbedingungen feststellen konnten. Sie freuten sich über weniger Routinevorgänge (da diese an die Maschine delegiert wurden) sowie kürzere Umrüstzeiten.

    Leistungsstarke Bildverarbeitung

    Der TM12-Cobot ist mit einem integrierten Bildverarbeitungssystem ausgestattet: Die eingebaute Kamera lokalisiert Objekte in einem breiten Sichtfeld, während die Beleuchtung zur Bildverbesserung eine exakte Bilderkennung unter fast allen Bedingungen sicherstellt. Das Bildverarbeitungssystem optimiert die Zuverlässigkeit, Gleichmäßigkeit und Genauigkeit der Positionierung von Gegenständen. Es umfasst zudem Funktionen wie Mustervergleich, Barcode-Lesen und Farberkennung, sodass Cleca Inspektions-, Mess- und Sortieraktivitäten ohne zusätzliche Kosten oder Aufwand durchführen kann. Zugleich können die Cobots harmonisch Seite an Seite mit den menschlichen Mitarbeitern in der italienischen Fabrik arbeiten und erfüllen dabei hohe Sicherheitsstandards.

    Keine Schutzumzäunung notwendig

    Sicherheitsvorschriften verlangen von Maschinenherstellern eine projektbezogene Risikobewertung in der Design- und Konstruktionsphase, selbst wenn die Maschine für den internen Gebrauch produziert wird. Diese Risikobeurteilung hilft Cleca, die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG sowie die Sicherheitsanforderungen der technischen Norm ISO 10218 und der technischen Spezifikation ISO/TS 15066 zu erfüllen. Die Omron-Cobots benötigen aufgrund ihrer integrierten Sicherheitsfunktionen keine Schutzumzäunung und können ohne umständliche (und teure) Investitionen in Hard- und Software installiert werden. Die auf Flussdiagrammen (Flowcharts) basierende TMflow-Programmierumgebung ermöglicht eine hohe Anwendungsflexibilität, sodass sich Produktionsprozesse schnell umkonfigurieren lassen.

    Ohne lange Anwenderschulung

    Da jede Ausfallzeit teuer werden kann, mussten die beiden Cobots schnell einsatzbereit sein, um Geschäftskontinuität zu gewährleisten. Da sie mit einer Plug-and-Play-Software ausgestattet sind, ist ein schneller Einsatz kein Problem. Dies ist ein intuitiver Prozess, der es den Bedienern ermöglicht, während der Inbetriebnahme und bei Produktionsänderungen schnelle Programmierarbeiten durchzuführen, was wiederum die Produktionskontinuität so schnell wie möglich sicherstellt. Die Bediener bei Cleca arbeiten mit intelligenten Systemen, mit denen sie interagieren und die sie leicht bedienen können, ohne dass eine lange Schulung erforderlich ist. Die Programmierung ist einfach und erfordert weder zusätzliche Tastatur noch Drucktasten.

    Die Einführung von Cobots bei Cleca ging einher mit der Implementierung wichtiger Industrie-4.0-Automatisierungslösungen, darunter die Vernetzung mit dem Manufacturing Execution System (MES) des Betriebs. Die Integration der kollaborativen Zelle und der bereits im Werk vorhandenen Maschinen wurde durch Ethernet-Kommunikation ermöglicht, die zwischen verschiedenen speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) von Omron im Cleca-Werk San Martino dall‘Argine eingegliedert wurden. Cleca profitiert durch den Einsatz der Cobots nicht nur von einer verbesserten Produktivität und optimierten Abläufen. Gleichzeitig ließen sich indirekte Kosten reduzieren. Hierdurch kann der Lebensmittelkonzern die Investitionskosten in unter einem Jahr wieder einspielen.

    Omron Electronics GmbH, Dortmund

    Autorin: Heike Heinzel

    Field Communication
    Coordinator Central Region,
    Omron

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