HWLPick and place

HWL, ein Berliner Familienunternehmen im Bereich der Wärmebehandlung, setzt das Vision System MIRAI ein, um eine Pick-and-Place-Anwendung zu automatisieren.

Herausforderung

HWL stand vor der Herausforderung, das Be- und Entladen von reflektierenden Metallteilen zu automatisieren. Der Prozess ist repetitiv und anstrengend für die Mitarbeitenden. Varianz in der Position und der Erscheinung der Metallteile machen den Prozess äußerst komplex.

Ergebnis

Heute übernimmt ein MIRAI-gesteuerter Roboter den Pick-and-Place-Prozess und überwindet dabei Varianzen in Position, Form, Lichtverhältnissen und im Hintergrund. Seit der erfolgreichen Implementierung konnte HWL eigenständig die Zykluszeiten um 20 Prozent optimieren. MIRAI trägt in Zeiten des Arbeitskräftemangels zur Senkung der Kosten, Entlastung der Mitarbeitenden und zur Positionierung als attraktiver Arbeitgeber bei.

Ein MIRAI-gesteuerter UR-Roboter nimmt die Metallstäbe trotz ihrer reflektierenden Oberfläche und ihrer unvorhersehbaren Position sicher aus dem Korb auf.

Der MIRAI-gesteuerte Roboter setzt die Stäbe auf ein großes, rundes, horizontal ausgerichtetes Gestell mit Stiften. Die Position der Stifte kann variieren.

MIRAI ermöglicht es dem Roboter, eine Pick-and Place-Aufgabe auszuführen, die sonst nur manuell gelöst werden könnte.

Das MIRAI-System lernt, was Sie ihm zeigen. Hier trainiert ein HWL-Mitarbeiter den mit MIRAI ausgerüsteten Roboter und zeigt ihm, wie er picken soll.

Wie viele andere kleine und mittelständische Unternehmen sieht sich auch die HWL Löttechnik GmbH mit den Herausforderungen des Arbeitskräftemangels, der Energiekrise und der Komplexität von Produktionsprozessen im “High-Mix-Low-Volume” konfrontiert. Um diese Herausforderungen zu meistern, investiert HWL einen Teil seiner Mittel in modernste Technologien und die Optimierung von Betriebsprozessen.

Bei HWL steht neben dem Anspruch auf höchste Qualitätsstandards und Innovation vor allem das Know-how und die Zufriedenheit der Mitarbeitenden im Fokus. Um seine Mitarbeiter zu entlasten, entschied sich Geschäftsführer Kai Lembke gemeinsam mit seinem Team jene Aufgabe zu identifizieren, die am meisten von einer Automatisierung profitieren könnte: das Be- und Entladen von Metallstäben aus Waschkörben.

Bevor Werkteile bei HWL eine Wärmebehandlung durchlaufen, müssen sie in einer Kabinenwaschanlage zunächst gründlich gereinigt werden. Anschließend besteht die Aufgabe aus zwei Schritten: Die Metallstäbe – rund 50 Stück sind in einer Kiste – werden aus den Waschkörben entnommen und anschließend auf Stifte auf einem runden Gestell aufrecht platziert. Folgende Varianzen im Prozess machten eine Automatisierung mit herkömmlichen Lösungen bisher nicht möglich:

Die Metallstäbe variieren in Größe und Gewicht.
Da die Stäbe aus Metall bestehen, erzeugen sie Reflexionen, mit denen herkömmliche Vision Systeme nicht robust umgehen können.
Bei der Entnahme befinden sich die Stäbe an nicht vorhersehbaren Positionen im Korb.
Bei der Ablage befinden sich die Regalstifte in nicht vorhersehbaren Positionen.

Kurz gesagt, würde diese Aufgabe normalerweise menschenähnliche Geschicklichkeit erfordern.

MIRAI entlastet Mitarbeiter und sichert Wettbewerbsvorteil

Gemeinsam mit micropsi industries trainierte HWL einen MIRAI-gesteuerten Roboter, den Prozess zu übernehmen. Seit Oktober 2022 ist das KI-basierte Vision System im Einsatz und bewältigt Varianzen in Position und Erscheinungsbild der Metallstäbe. Selbst wechselnde Lichtverhältnisse und daraus resultierende Reflexionen auf der Oberfläche der Werkstücke beeinträchtigen weder die Funktionalität noch die Präzision des Systems.

Die Mitarbeiter bei HWL sind für die Betreuung und das Training des Systems verantwortlich, bspw. bei wechselnden Anforderungen oder Umgebungsveränderungen. „Dass diese Anpassungen kurzerhand von unseren Mitarbeitern durchgeführt werden können und man dafür keine erfahrenen Programmierer vom Hersteller benötigt, sehe ich als großen Vorteil”, kommentiert Kai Lembke. Seit der Implementierung der Lösung ist es HWL sogar intern gelungen, die Taktzeiten um 20 Prozent zu optimieren. “Das ist genau die Flexibilität, die wir brauchen. Durch die Automatisierung von Prozessen können wir Kosten sparen und uns als innovatives und modernes Unternehmen positionieren.” Basierend auf diesen positiven Erfahrungen kann sich HWL bald den Einsatz weiterer KI-basierter Anwendungen vorstellen.

Mit MIRAI benötigen wir keine erfahrenen Programmierer. Wir konnten sogar die Zykluszeiten um 20 % eigenständig optimieren. Das ist genau die Flexibilität, die wir brauchen.
Kai LembkeGeschäftsführer von HWL