Frequenzumrichter von ABB kommen in industriellen und kommerziellen Anwendungen zum Einsatz, um die Produktivität und Energieeffizienz mechanischer Systeme zu verbessern, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Die Zahl der Elektromotoren, die durch Frequenzumrichter gesteuert werden, nimmt stetig zu. So stellt das ABB-Werk für Antriebstechnik in New Berlin, Wisconsin, seit gut einem Jahr fast monatlich einen neuen Produktionsrekord auf.

Die Montage von Frequenzumrichtern ist ein manueller, repetitiver und physisch anstrengender Prozess: Dabei müssen die Mitarbeiter die komplizierten Komponenten jedes Frequenzumrichters befestigen und verdrahten. Angesichts steigender Produktionsanforderungen sollten daher Automatisierungslösungen das Fertigungspersonal bei der herausfordernden Arbeit unterstützen.

„In einer auf unsere Bedürfnisse zugeschnittenen Automatisierungslösung sehen wir das größte Potential, Prozesse zu optimieren und Engpässe in der Produktionslinie zu vermeiden. Dabei war es uns wichtig, dass sich die Lösung ohne Unterbrechung der Lieferkette implementieren lässt“, sagt Kyle Chadek, Leiter der Fertigungsabteilung im ABB-Werk New Berlin. „Zudem zahlt die Installation auf unsere langfristigen Pläne ein, unser Werk zu modernisieren und damit auch die jüngere Belegschaft, die sich mit fortschrittlicher Fertigungstechnologie beschäftigen möchte, anzusprechen.“

Chadek und sein Team entschieden sich, die robotergestützte Automatisierung dort einzusetzen, wo die Frequenzumrichter nach abschließenden Funktionstests verarbeitet werden. Diese stets wiederkehrende, monotone, aber dennoch detailorientierte Aufgabe erforderte von einem Mitarbeiter, das Frequenzumrichtermodell aufzunehmen, 27 Schrauben auf einer Testplatine zu lösen und alle Testdaten zu protokollieren. Beim Lösen der Schrauben konnte es zu Beschädigungen der wiederverwendbaren Testplatinen kommen.

Zudem kam es regelmäßig zu Engpässen, da der Mitarbeiter mehrere Stationen gleichzeitig bedienen musste. Die Folge: ein Produktstau an getesteten Umrichtern, die nur mit einiger Verzögerung zum nächsten Schritt in der Produktionslinie geschickt wurden. Mit Implementierung der Automatisierungslösung sollte zum einen der Warenfluss verbessert werden. Zum anderen sollte der Mitarbeiter dank der Entlastung in der Lage sein, weitere Aufgaben konzentrierter zu übernehmen.

Kollaborativer Roboter für schnellere Produktion

Zusammen mit Mitgliedern des ABB-Robotik-Engineering-Teams starteten der Integrator IAS und das ABB-Antriebstechnik-Produktionsteam den Bewertungs- und Findungsprozess, um den idealen Roboter und die optimale Peripherieausrüstung zu bestimmen. Zunächst präferierte das Team einen klassischen, kleinen 6-achsigen Roboter. Platzbeschränkungen und die Notwendigkeit, dass der Roboter mehrere verschiedene Aufgaben bewältigen muss, veranlassten IAS allerdings dazu, den zweiarmigen kollaborativen Roboter YuMi (Typ IRB 14000) zu empfehlen.

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