Forscher entwickeln neue Roboter-Generation

Ein Großroboter erledigt jetzt als erstes Funktionsmuster in der Mecklenburger Metallguss GmbH passgenau die Arbeiten an Schiffspropellern, die bislang per Hand aufwendig bearbeitet werden mussten. Das ist das Ergebnis einer gemeinsamen Forschung des Rostocker FRAUNHOFER Anwendungszentrums (Fh) und dem Warener Unternehmen.

Ein Propeller hat bis zu 1000 Bohrungen. Manuell braucht das Anbohren auf das Sollmaß zwölf Stunden. Der Roboter schafft es in weniger als der Hälfte der Zeit. Doch das ist erst ein entscheidender Zwischenschritt. Das Ziel der Forscher ist die Entwicklung einer neuen Roboter-Generation.

Ursprünglich tüftelten die Wissenschaftler von Fh, die eng mit der Uni Rostock zusammen arbeiten, in einem Verbundprojekt mit der Rostocker Ingenieur-und Maschinenbau GmbH an einem neuen Verfahren zur Montage von „Power Packs“ in der Fahrzeugindustrie. Es entstand im ersten Schritt ein Großroboter mit einer Reichweite von sechs Metern und einer Traglast von vier Tonnen, der am laufenden Band genutzt werden kann.

Diese Entwicklung beeindruckte den Warener Geschäftsführer Manfred Urban. Denn: Die Spezialisten von Mecklenburger Metallguss suchen immer wieder nach neuen Technologien für die Produktion von großen Schiffsschrauben. Urban fand in dem Leiter des Fh Anwendungszentrums, Prof. Martin-Christoph Wanner, einen sehr interessieren Partner. Seine Devise: „Viele Problemstellungen sind so komplex, dass mehrere Partner die Lösung entwickeln müssen“.

Prof. Wanner, akribischer Forscher mit praktischer Industrie-Erfahrung und zwei Diplomen in der Tasche, witterte sofort, dass der Roboter sich auf eine neue Stufe für die Metallguss-Spezialisten weiter entwickeln lässt.

„Der Zufall spielt manchmal für die Innovation neuer Geräte eine Rolle“, sagt Prof. Wanner. Dabei verliert er nie aus dem Auge, stets nach praxistauglichen Lösungen zu streben. „Ausdenken könnte ich mir vieles. Eine Innovation muss aber demjenigen Nutzen bringen, der ein innovatives Produkt braucht“, ist die Maxime des Forschers. Im konkreten Fall war die hohe Präzision auf Millimeter Genauigkeit die Herausforderung.

Die Lösung: Mit Hilfe eines Lasertrackers, das sind extrem genaue Koordinatenmessgeräte (KMG), mit deren Hilfe der Benutzer Produkte messen, Prozesse optimieren und Lösungen liefern kann, wurde beim Großroboter eine Positioniergenauigkeit erreicht, die mit dem bisherigen Stand der Technik nicht möglich war. Zusätzlich hatten die Forscher von Fh ein Offlineprogrammiersystem entwickelt, dass es den Arbeitern ermöglicht, den Großroboter zu programmieren.

Diese Leistung beeindruckt den Leiter der Entwicklungsabteilung von Metallguss Waren, Dr. Lars Greitsch: „Der Einsatz des Roboters erlaubt es, die zu fertigende Oberfläche der Propeller deutlich genauer zu erfassen, ohne die Fertigungszeiten zu verlängern.

Da man bei der Herstellung von Schiffspropellern oft Kleinserien bedienen muss, stehen bei der Bedienung des Roboters vor allem die Arbeitsabläufe im Vordergrund. Hier muss der Wechsel auf eine neue Geometrie rasch und störungsfrei erfolgen. Neuprogrammierung und Neujustierung des Roboters müssen nahezu automatisch erfolgen. Diese Anpassungen sind im Rahmen des Projekts durch die Fh AGP durchgeführt worden“.

Der Wirtschaftsminister von Mecklenburg-Vorpommern, Harry Glawe sagt: „Das FRAUNHOFER-institut bietet gute Chancen, den Strukturwandel in der maritimen Industrie und bei den Zulieferern weiter voranzutreiben.“ Als Kompetenzzentrum für die Unternehmen des Maschinenbaus öffnet Fh die Türen für neue Märkte. Das zeige auch das aktuelle Forschungsvorhaben mit Metallguss Waren.

„Wir werden die Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft auch künftig weiter unterstützen“, versichert der Minister.

Die Wissenschaft tendiere gelegentlich dazu, nach tollen technischen Lösungen zu suchen. Dabei werde manchmal vergessen, dass es Menschen gibt, die sagen, das brauche ich nicht, weil es zu kompliziert ist. „Die richtige Innovation ist es, das zu erfinden, was der Kunde braucht“. So, wie aktuell für die Warener Metallgießer.

Martin-Christoph Wanner beschäftigt sich seit 25 Jahren mit der Weiterentwicklung von Robotersystemen, da kam ihm das Interesse der Warener Metallgießer gerade zu pass. Fortsetzung in der Forschung folgt.Text: Wolfgang Thiel

Kontakt:
Fraunhofer Anwendungszentrum
Großstrukturen in der Produktionstechnik
Prof. Dr.-Ing. Martin-Christoph Wanner
Tel.: 0381 / 49682 – 10
Fax: 0381 / 49682 – 12
http://www.hro.ipa.fraunhofer.de