P3 7-8/2020 de

CoBo-Stack

MBO setzt Zeichen in der Weiterverarbeitung

Logistik

In den letzten Jahren wird von Druckereien und Buchbindereien weltweit häufig dieselbe Rückmeldung geäußert: Die Druckweiterverarbeitung ist der bisher am wenigsten automatisierte Bereich der Branche. Zudem werden die Falzmaschinen immer schneller, während die körperliche Belastung der Bedienerinnen und Bediener zunimmt. Das hat zur Folge, dass moderne Falzmaschinen ihr Leistungspotenzial kaum ausschöpfen können, da die Bediener zum Teil die Geschwindigkeit der Maschinen reduzieren, um Schritt halten zu können. Die körperlich zumutbare Leistungsfähigkeit der Bediener begrenzt somit das Leistungspotenzial der Maschinen.

Auch der zunehmende Fachkräftemangel in den industrialisierten Ländern macht den Unternehmen zu schaffen: Der Beruf des Buchbinders erfordert zwar einerseits Fachwissen und Erfahrung, ist jedoch andererseits auch mit körperlich anstrengenden und monotonen Arbeiten verbunden. „Derzeit liegt der Personalkostenanteil in Druckereien bei bis zu 50 Prozent. Die Robotik bietet großes Potenzial für die Druckbranche, die bisher kaum mit Automatisierung vertraut ist – insbesondere, wenn qualifizierte Fachkräfte in der Produktion fehlen“, erläutert Bodo Tegtmeier, Regionalverkaufsleiter bei MBO Postpress Solutions.

Zu den körperlich anstrengendsten Tätigkeiten in der Druckweiterverarbeitung zählt das Absetzen von gefalzten Papierbogen auf Paletten. Obwohl die Stapel in der Regel nur wenige Kilogramm wiegen und von erfahrenen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern innerhalb weniger Sekunden auf Paletten abgesetzt werden, erweist sich dieser Arbeitsschritt auf Grund der ständigen Wiederholung als körperlich extrem belastend.

Nicht selten müssen mehrere Tonnen Papier pro Schicht von einer einzigen Person von der Auslage der Maschine aufgehoben und für den späteren Weitertransport auf einer Palette abgesetzt werden. Dieselbe Arbeitskraft ist in der Regel gleichzeitig auch für die Bedienung der Produktionslinie verantwortlich, die kontinuierlich weiter produziert. Es bleibt folglich kaum Zeit, sich mit organisatorischen Aufgaben oder der gewissenhaften Falzqualitätskontrolle der produzierten Produkte zu beschäftigen, da das Leeren der Auslage und das Absetzen der fertig produzierten Papierstapel oft mehrmals pro Minute die Aufmerksamkeit des Bedieners erfordert.

Signifikante Entlastung von körperlicher Arbeit

Mit dem CoBo-Stack markiert MBO Postpress Solutions „den Anbeginn grundlegender Automatisierung in der Druckweiterverarbeitung“. Der CoBo-Stack – ein kollaborierender Abstapelroboter – entlastet Arbeiter in Druckereien und Buchbindereien wesentlich von schwerer physischer Arbeit, indem er die beschriebene Tätigkeit automatisiert. Er setzt bis zu 1,8 t Material pro Stunde auf Paletten ab.

Mit dem CoBo-Stack ist es laut MBO gelungen, die langjährige Berufserfahrung eines Buchbinders auf einen Roboter zu übertragen, der bis zu 1,4 m hohe Paletten sicher stapelt. Der CoBo-Stack trägt somit zur Mitarbeitergesundheit bei. Zudem bleibt dem Arbeiter nun ausreichend Zeit, sich um administrative Tätigkeiten wie der Qualitätskontrolle der Falzprodukte und die Arbeitsvorbereitung des nächsten Falzauftrags zu kümmern. Der Beruf des Buchbinders gewinnt dadurch, auch für die junge Generation, an Attraktivität. Außerdem kann die Maschinenleistung der Falzmaschine erhöht und deren ROI verkürzt werden.

Der MBO CoBo-Stack ist ein sogenannter Cobot, also ein kollaborierender Roboter, der ohne Schutzkäfig und Lichtschranken auskommt. Sollte der Bediener den Cobot berühren, stoppt dieser automatisch, ohne dem Bediener zu schaden. Im Falle eines Stopps ist der CoBo-Stack direkt bereit, weiter zu arbeiten, sobald er die Bestätigung des Bedieners erhält.

Der CoBo-Stack eignet sich hinter Falzmaschinen, die mittlere bis hohe Auflagen verarbeiten. Der Cobot verfügt über eine eigene Steuerung und lässt sich dadurch auch an bestehenden Auslagen des Kunden einsetzen. Kompatibel sind derzeit MBO-Auslagen vom Typ A80, A500, A700 sowie Palamides-Auslagen vom Typ alpha500plus, alpha700plus, alpha500pro und alpha700pro. Wird der CoBo-Stack an einer anderen Produktionsanlage benötigt, kann er üblicherweise innerhalb weniger Minuten an der jeweiligen Auslage positioniert und angeschlossen werden.

Arbeitsweise des MBO CoBo-Stack

Der CoBo-Stack arbeitet fast völlig autark. Am Touchscreen werden die Maße des abzusetzenden Produkts hinterlegt, woraufhin der CoBo-Stack – in Abhängigkeit der Palettengröße – automatisch Vorschläge für das effizienteste Absetz-Schema zur Wahl stellt.

Mit Beginn der Produktion werden gefalzte Papierstapel von der Auslage automatisch auf den Tisch des CoBo-Stacks befördert. Von dort greift der Roboter die Stapel und setzt sie präzise auf Paletten ab. Der Greifer ist hierbei speziell für die besonderen Anforderungen des Mediums Papier entwickelt worden und so beispielsweise auch für sehr glatte und zum Verrutschen neigende Papiere geeignet. Auch im Rücken auftragende Stapel können mit dem CoBo-Stack sauber gestapelt werden.

Die einzelnen Produktstapel können bis zu 6 kg schwer sein und es lassen sich bis zu 300 Stapel pro Stunde absetzen. Zu befüllende Paletten können an beiden Seiten der Maschine platziert werden, wodurch unterbrechungsfrei gearbeitet werden kann. Während der CoBo-Stack nach und nach eine Palette befüllt, kann der Bediener die bereits volle Palette auf der anderen Seite der Auslage beiseite fahren und die nächste, leere Palette in Position bringen.

Eine Kontrollleuchte signalisiert dem Bediener mit Hilfe unterschiedlicher Farben verschiedene Betriebszustände des CoBo-Stacks. Für einige Betriebszustände gibt es zusätzlich ein akustisches Signal. Möchte der Bediener beispielsweise aus Stabilitätsgründen nach einigen Stapel-Schichten eine Zwischenlage einfügen, wird er vom CoBo-Stack rechtzeitig akustisch und visuell darauf aufmerksam gemacht. Dadurch muss sich der Bediener nicht ständig direkt neben der Falzmaschine aufhalten, um den Prozess zu beobachten. Stattdessen ist nun Zeit verfügbar, sich um administrative Dinge zu kümmern. Damit trägt der CoBo-Stack wesentlich zur Modernisierung und Automatisierung heutiger Druckweiterverarbeitungsabteilungen bei.

Kollaborative Roboter: In der Branche noch immer eine Seltenheit

Der CoBo-Stack ist – so der Hersteller – die erste Lösung seiner Art. „Die wenigen Automatisierungslösungen, die heute in Druckereien im Einsatz sind, sind noch immer klassische Industrieroboter. Diese bedürfen entsprechender Sicherheitstechnik und sind zudem stationär“, sagt Tegtmeier. „Für unsere Branche sind sie einfach nicht flexibel genug. Wir sehen Cobots als große Chance für das Druckerei-Handwerk.“

Automatisierungslösungen anderer Hersteller seien sehr platzbedürftig und ortsgebunden, führt man bei MBO weiter aus. „Hierfür vorgesehene Roboter sind nicht kollaborativ und benötigen daher Schutzzäune oder ähnliche Sicherheitseinrichtungen. Aus diesem Grund können sie nicht auf ähnlich flexible Weise eingesetzt werden. Lösungen, die auf den Einsatz von Roboterarmen verzichten, erreichen währenddessen keinen vergleichbaren Automatisierungsgrad.“

Strenge Sicherheitskriterien

Roboter, die sich schnell an verschiedene Maschinen anpassen und in bestehende Produktionsprozesse eingliedern lassen, bieten aus Sicht von MBO die Grundlage für den zukünftigen Erfolg der Industrie.

Aufgrund der wenigen Berührungspunkte mit Robotik in der Branche herrschen jedoch Vorurteile gegenüber den flexiblen Cobots: „Der Punkt Sicherheit ist das A und O in allen Bereichen, in denen mit Robotern zusammengearbeitet wird. Da wir bisher der einzige Hersteller sind, der im Druckerei-Handwerk auf Cobots setzt, gibt es viele Unsicherheiten im Umgang mit den Leichtbaurobotern“, erläutert Tegtmeier. „Ohne Schutzzaun erscheinen sie vielen Firmen nicht sicher genug, obwohl die kollaborierenden Roboterarme nach strengen Vorlagen zertifiziert und nur nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung im unmittelbaren Umfeld der Mitarbeiter eingesetzt werden dürfen.“

Dabei sind die zahlreichen Sicherheitsfunktionen von Cobots ein großer Vorteil: Erst dadurch, dass sie ohne zusätzliche Schutzvorrichtung auskommen, können Firmen sie platzsparend sowie mobil in ihre Druckproduktion einplanen. So können Unternehmen aller Art – auch kleine Druckereien – die Roboter in diversen Anwendungsszenarien einsetzen und sich einen deutlichen Vorteil gegenüber ihren Wettbewerbern verschaffen. Zudem bieten Robotiklösungen, die keinerlei zusätzlicher Sicherheitstechnik bedürfen, Preisvorteile: ein klassischer Industrieroboter mit einem Schutzzaun ist nicht nur platzeinnehmend, sondern auch kostspieliger.

Der MBO CoBo-Stack im Überblick:

  • Während der CoBo-Stack arbeitet, hat der Maschinenbediener Zeit, die Produktionsqualität gewissenhaft zu prüfen und zu verbessern oder anderen Tätigkeiten wie der Logistik nachzugehen. Dies kann je nach Organisation dazu führen, dass ein Bediener zwei Maschinen gleichzeitig bedienen kann.
  • Auf Grund der hohen Leistungsfähigkeit des CoBo-Stacks kann laut Herstellerangaben eine höhere Produktionsleistung der Falzmaschine als mit bisherigen Lösungen erreicht werden.
  • Durch die körperliche Entlastung des Bedieners wird dessen Gesundheit und Zufriedenheit gewahrt bzw. verbessert. Der Beruf des Buchbinders wird dadurch ebenfalls attraktiver.
  • Der CoBo-Stack ist auf eine 24/7-Produktion ausgelegt.
  • Die Produktionsunterbrechung, die notwendig ist, um die Falzmaschine mit zu verarbeitendem Papier zu versorgen, kann wesentlich verkürzt werden, da der Bediener durch die Arbeit des CoBo-Stacks Zeit hat, diese Paletten vorzubereiten.
  • Der CoBo-Stack verfügt über zwei Palettenstellplätze. Deshalb muss die Falzmaschine für einen Palettenwechsel nicht angehalten werden.
  • Der CoBo-Stack arbeitet mit gleichbleibender Qualität und auf gleichbleibende Weise. Die Stapelqualität der befüllten Paletten ist also nicht von der Tagesform der jeweiligen Arbeitskraft abhängig. Das macht nachfolgende Weiterverarbeitungsschritte reibungsloser.

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