Robotereinsatz in Handwerksbetrieben

In der Steiermark lotet man die Potenziale der vollautomatischen Fertigung in Kleinbetrieben aus

12.07.2017 – Roboterfertigung ist in den meisten produzierenden Bereichen bereits seit vielen Jahren etabliert. Auch in größeren Holzbaubetrieben gehören nahezu vollautomatisch agierende Maschinen, wie moderne Abbundanlagen, zur Grundausstattung. Knickarmroboter jedoch, wie man sie aus der Automobilindustrie kennt, sind in der Branche noch Neuland. Dabei wäre Holz – im Gegensatz zu anderen Baustoffen – perfekt für die robotische Bearbeitung geeignet.

Robotik im handwerklichen Kleinbetrieb: Ist das die Zukunft des Holzbaus? © Holzcluster Steiermark
Robotik im handwerklichen Kleinbetrieb: Ist das die Zukunft des Holzbaus? © Holzcluster Steiermark

Die österreichische Holzindustrie trägt wesentlich zur Stärkung der Außenhandelsbilanz bei. Mit einem Anteil von 3,9% am Exportüberschuss liegt der Sektor nur knapp hinter dem Tourismus auf Platz 2. Ein wichtiger Teil der Holzbranche ist der Holzbau, hier vor allem die Fertigteilproduktion. Von den jährlich rund 18.000 erteilten Baugenehmigungen entfallen bereits heute 30 bis 35% auf vorgefertigte Häuser – Tendenz steigend. Stetig wachsende Ansprüche an Qualitätsstandards und Individualität stellen jedoch viele Betriebe der holzverarbeitenden Industrie vor große Herausforderungen.

Ziel: Automatisierte Vorfertigung auch in Kleinbetrieben

Der Einsatz von Robotik könnte neue Möglichkeiten für innovative und flexible Produktionsprozesse im Holzbau bieten. Allerdings stellt dieser bevorstehende technologische Paradigmenwechsel vor allem kleine und mittlere Unternehmen hinsichtlich spezifischem Fachwissen, Technologiezugang und Ressourcen vor eine schwierige Aufgabe.

Ein Projekt der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) und dem Holzcluster Steiermark setzt genau hier an: Unter dem Titel „RobWood“ soll die Entwicklung neuer technischer Ansätze mithilfe der Roboterfertigung vorangetrieben werden. Ziel ist es, Prozesse, die einen hohen Individualisierungsgrad von Produkten verlangen, bei gleichbleibender beziehungsweise höherer Effizienz in der Produktion zu optimieren. Besonders für klein- und mittelständische Unternehmen (KMU) soll durch die Anbindung von aktuell verwendeter CAD-Software, wie CADWork oder SEMA, und die Schaffung von geeigneten Mensch-Maschine-Schnittstellen der Einstieg in teilautomatisierte Fertigungssysteme erleichtert werden. Durch eine direkte Schnittstelle der Planungssoftware zum Industrieroboter ist kein einschlägiges Wissen hinsichtlich Programmierung erforderlich und das erlaubt wiederum eine niederschwellige Integration von Robotik und Sensorik auch in die vielfältigen „analogen“ Prozessabläufe der Holzbaubetriebe.

Holz ist wie geschaffen für die maschinelle Präzisionsbearbeitung. © Holzcluster Steiermark
Holz ist wie geschaffen für die maschinelle Präzisionsbearbeitung. © Holzcluster Steiermark

Verzicht auf teure Programmierer

„RobWood“ erforscht Möglichkeiten der modellbasierten Roboterprogrammierung mit Fokus auf die natürliche Bedienung und den Einsatz von Industrierobotern (Knickarmroboter) im Bereich des Holzbaus. Dieser neue technische Zugang gibt vor allem kleinstrukturierten Betrieben die Möglichkeit, komplexe Fertigungsaufgaben direkt von der Planung an den Roboter zu übertragen, ohne dass dabei zusätzliche (externe) Personalressourcen, wie Programmierer, erforderlich sind.

In Kooperation mit Haas Fertigbau und Zarnhofer Holzbau werden zwei Demonstrationsanwendungen getestet:

- Anwendungsfall 1: ein ABB-Industrieroboter übernimmt den kompletten Wandaufbau einer Holzriegelwand mit den Tätigkeiten Plattenzuschnitt OSB/Gipskarton, Positionieren und Befestigung der Elemente am Holzriegel, Einbringen der Dampfbremse und Bohren von Installationsauslässen.

- Anwendungsfall 2 beschäftigt sich mit dem Abbund von Massivholzelementen. Dabei übernimmt der Roboter das Handling der Massivholzelemente bei der Beschickung von bestehenden Holzbearbeitungsmaschinen.

Für die Umsetzung der Pilotanwendungen am Engineering Center Wood in Zeltweg ist ASC Performance gemeinsam mit dem Holzcluster Steiermark zuständig.

_mr / Quelle: Holzcluster Steiermark