Zwei Azubis rüsten Roboterzelle auf

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Haben eine Roboterzelle erweitert: Philipp Raab (links) und Marvin Schuster, Mechatroniker im 3. Ausbildungsjahr.

Wer sagt, dass man nicht schon in jungen Jahren Verantwortung übernehmen kann? Bei Mapal haben zwei Auszubildende eine Roboterzelle umgebaut und erweitert.

Aalen

Ohne Roboter geht in der Fabrik von morgen nichts mehr. Ohne geschulte Fachkräfte, die die smarten Helfer bedienen, auch nicht. Bei Mapal wird der Nachwuchs schon heute qualifiziert. Zwei Azubis haben eine Roboterzelle für das werkseigene Ausbildungszentrum umgebaut und erweitert.

Im Ausbildungszentrum von Mapal steht sie, die neue Roboterzelle. Für Marvin Schuster (18) und Philipp Raab (19), beide in der Ausbildung zum Mechatroniker, ist das Gerät das ideale Lernobjekt. Denn ein Roboter vereint alle Disziplinen, die sie in ihrem späteren Beruf beherrschen müssen: die Mechanik, die Elektrotechnik und die Informatik.

Anfang 2020 trifft die Bearbeitungszelle im Ausbildungszentrum ein: Ein großer, gläserner Kasten, der auf einem fahrbaren Wagen steht. In der Zelle befinden sich der Roboter sowie Komponenten, die ein Roboter braucht, um Aufgaben auszuführen. In Betrieb nehmen lässt sich das Gerät nicht, denn wenig später wird das Team des Ausbildungszentrums alle Auszubildenden für Wochen ausschließlich digital unterrichten - Lockdown!

Martin Ernsperger arbeitet bei Mapal im Bereich Fertigungstechnologie und Automation. Er beschäftigt sich seit fünf Jahren intensiv mit der Robotik und betreut Philipp und Marvin in diesem Bereich der Ausbildung. Teilnehmer des Projekts „Roboter in der Ausbildung“ ist auch Tobias Dambacher. Er schloss seine Ausbildung als Industriemechaniker bereits ab. Als ein Schulungstermin beim Roboterhersteller Fanuc ansteht, nehmen die Vier die Roboterzelle unter die Lupe. Bei dem 6-Arm-Roboter handelt es sich um eine Schulungszelle, die für Ausbildungsstätten, Schulen und andere Lehrorte gedacht ist. Mit ihr lassen sich Grundkenntnisse im Programmieren und Bedienen von Robotern vermitteln. „Schulungstechnisch war die Zelle ideal, aber unsere internen Fertigungsprozesse, etwa ein Werkzeugwechsel an Maschinen oder die Laservermessung ließen sich damit nicht simulieren“, so Ernsperger. Das Team beschließt, die Zelle zu erweitern und umzubauen: Es soll möglich sein, betriebsspezifische Abläufe in der Werkzeugfertigung zu simulieren, als Vorbereitung auf den künftigen Einsatz von Robotern in einzelnen Produktionsbereichen. Und der Roboter soll so einfach zu bedienen sein, dass selbst Anfänger ohne Vorwissen gezielt klarkommen.

Roboter verändern Produktion

Gut ein Jahr später stellten Marvin und Philipp, gemeinsam mit Martin Ernsperger, Tobias Dambacher und Uwe Heßler, Leiter der Aus- und Weiterbildung bei Mapal, das Ergebnis ihrer Arbeit vor. Marvin und Philipp hatten sich zunächst mit der Anleitung zum Betrieb der Roboterzelle beschäftigt. Sie fügten Texte sowie Bilder ein, um sie leichter verständlich zu machen. „Wir konnten uns gut in die Materie einarbeiten.“ Im nächsten Schritt erweiterten sie das Gehäuse der Roboterzelle um das Doppelte. Nun war Platz für neue Komponenten, unter anderem für eine montierbare Maschinentür mit Kollisionserkennung, Ablagesysteme für Greifer und Werkzeuge, ein Lasermesssystem, einen zweiten Schaltschrank sowie Taster und Schalter als Ergänzung zum Bedienpanel. Die mechanischen Teile fertigten Marvin und Philipp im Ausbildungszentrum selbst an. Bei der Elektronik und der Programmierung der Software sowie bei der Auswahl zusätzlicher Komponenten arbeitete das Team eng mit der Technischen Schule Aalen sowie den Firmen Fanuc und Mössner zusammen. Mössner ist Anbieter von Sonderlösungen in den Bereichen des Maschinenbaus, der Automatisierungstechnik sowie der Robotik.

Die Prozessschritte bei der Bearbeitung eines Werkzeuges lassen sich mit Hilfe der eingebauten Taster und Schalter einfach darstellen: ideal für Anfänger. Bei der Präsentation steuert Philipp den Prozess zunächst über ein spezielles Bedienpanel. Vom Öffnen der Maschinentüre, über die Aufnahme des zu bearbeitenden Werkzeugs bis hin zum Einführen in die Spindel. Nach der simulierten Bearbeitung wird das Werkzeug vermessen. Dann sortiert es der Greifer wieder in das Regalsystem ein. Alles funktioniert auch im Automatikmodus und mit hoher Geschwindigkeit.

Marvin und Philipp sind stolz auf ihre Leistung und konnten sich mit diesem Projekt viel Wissen rund um den Roboter aneignen. Wie wichtig das ist, wissen Experten. Die Automatisierung und der Einsatz von Robotern werden die Produktion langfristig verändern. Umso wichtiger ist es, den Nachwuchs frühzeitig vorzubereiten. Das Thema müsse noch stärker in Schule und Ausbildung verankert werden. „Mapal hat gezeigt, wie es geht“, sagte Jens Mühlegg, Technical Sales Support Universities and Education Centers bei Fanuc. Studiendirektor Thomas Dietrich und Jens Kinzler, Lehrer Abteilung Metall, beide unterrichten an der Technischen Schule Aalen, bezeichneten die Zusammenarbeit als ein Musterbeispiel für eine gelungene Lernkooperation. „Das ist Lernen am realen Objekt“, so Christian Kunz, Leiter Forschung und Entwicklung bei Mössner.

Die aufgerüstete Roboterzelle wird nun auf breiter Front im Einsatz sein: Alle Auszubildenden, werden im von Mapal an diese innovative Technologie herangeführt. Philipp und Marvin stehen derweil in ihren Abschlussprüfungen. Ihre Ausbildungszeit wurde wegen guter Leistungen um ein halbes Jahr auf drei Jahre verkürzt.

Das ist Lernen am realen Objekt.“

Christian Kunz, Entwicklungsleiter Mössner

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