Volkswagen Magazin

Innovation

Mein Kollege,
der Roboter.

Im Motorenwerk Chemnitz arbeiten Mensch und Roboter ohne sichernden Schutzraum Seite an Seite – ein neuer Schritt in Richtung einer unterstützenden Automatisierung im Arbeitsalltag.

Text Elisabeth Jungklaus
Fotos Johann Sebastian Hänel

Sonnenlicht fällt durch die Dachfenster und mischt sich mit der künstlichen Beleuchtung der Halle. Viele Maschinen bilden einen gleichmäßigen brummenden Klangteppich. Es ist 14 Uhr: Schichtbeginn für Stev Auxel. Er ist Mitarbeiter an der Montagelinie „Integriertes Ventiltriebsmodul 2“ (IVM 2) und sorgt dafür, dass hier technisch alles läuft. Mit vier Mitarbeitern fertigt er Zylinderkopfmodule für verschiedene Drei- und Vierzylinder-Benzinmotoren.

Jetzt steht der 35-Jährige am „Handarbeitsplatz 500“ – dort, wo die Zylinderkopfhaube mit Anbauteilen bestückt wird. Ein Kollege arbeitet 70 Zentimeter von ihm entfernt, greift aus einer Kis­te ein zehn Zentimeter langes Nockenwellen-Stellventil und lässt es in eine Bohrung in der Haube gleiten. Danach nimmt er sich einen vier Zentimeter langen Sensor und fügt ihn ebenfalls in das Motorenmodul ein. Passt alles, fährt das Band die Haube weiter zu Stev Auxel, der die eingesetzten Werkstücke verschraubt.

»Es gab weltweit kein Pilotprojekt, an dem wir uns orientieren konnten.«

Robert Forchheim, Komponentenplanung

Klingt nach einer ganz normalen Zusammenarbeit. Ist es auch. Nur, dass der Mitarbeiter nicht aus Fleisch und Blut ist, sondern ein völlig frei stehender Roboter. Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) und Industrie 4.0 sind viel diskutierte Themen für eine Arbeitswelt der Zukunft. Sie beschreiben die konsequente Weiterentwicklung der echtzeitfähigen und intelligenten Vernetzung von Menschen, Objekten und Systemen. Im Motorenwerk Chemnitz koordinieren die Mitarbeiter des Innovationsmanagements die schrittweise Einführung neu entwickelter Technologien. In Automobilwerken sind Industrieroboter längst allgegenwärtig. In Chemnitz gibt es allein etwa 150. Aber nur einen, der Hand in Hand und ohne Schutzraum mit Fachkräften zusammenarbeitet. Von Februar bis Dezember 2015 testete das Motorenwerk Chemnitz den automatischen Produktionsassistenten APAS in einem Pilotprojekt – mit erfreulichen Ergebnissen. „Wir haben damit einen Meilenstein in der Industriegeschichte gesetzt“, sagt Betriebsratsvorsitzender René Utoff.

Werkleiter Heinrich Nottbohm (2. v. li.) und sein Team.

Sofort überzeugt.

Dass heute mit dem APAS in Chemnitz Geschichte geschrieben wird, ist auch dem „Deutschen Montagekongress“ 2014 zu verdanken. Dort wurde die neue Robotergeneration erstmals präsentiert und von Werkleiter Heinrich Nottbohm und seinem Team genau unter die Lupe genommen. „Wir waren begeistert und überlegten sofort, wie wir den APAS bei uns einsetzen könnten“, erzählt Carmen Karstaedt, Meisterin der Montagelinie „Integriertes Ventiltriebsmodul 2“. „Uns fiel gleich der Arbeitsplatz HAP 500 ein, weil er ergonomisch und im Zeitablauf nicht ganz im Ziel war.“ Die Kollegen hatten damals bei der Montage von Zylinderkopfhauben Probleme, die vielen Arbeits­schritte zu schaffen.

Der APAS ist an sich ein handelsüblicher Industrieroboter mit sechs elektromechanisch angetriebenen Achsen. Seine Besonderheit: Er benötigt keine zusätzliche Schutzvorrichtung. Ein neu entwickeltes Sicherheitssystem gewährleistet die gefahrlose Zusammenarbeit mit Menschen. Der Roboterarm ist komplett mit einer weichen Lederhaut verkleidet, in der 134 Sensoren integriert sind. Unterschreitet jemand einen Abstand von fünf Zentimetern, unterbricht der Roboter sofort seine Bewegung.

Das System ist das erste und einzige weltweit, das für die direkte Kooperation zugelassen ist. Stev Auxel ist von seinem neuen Assistenten begeistert: „Manche von uns sagen heute schon Kumpel zu ihm. Wir reden zwar nicht mit unserem Roboter, aber wir haben ihn angenommen wie einen normalen Kollegen.“

Das Motorenwerk Chemnitz ist Vorreiter in der deutschen Automobilgeschichte, das einen von der Berufsgenossenschaft (BG) zertifizierten Roboter mit Greifarm-System einsetzt. Einen Projektplan für weitere Einsatzszenarien zur Mensch-Roboter-Kooperation in der Montage gibt es bereits. Innovationen stehen auf der Agenda und werden als eine Managementaufgabe verstanden. „Wir befinden uns in Sachsen, der Wiege des Automobilbaus“, sagt Heinrich Nottbohm. In einem Gebäude in unmittelbarer Nähe wurde 1932 die Auto Union AG gegründet. Während der Weltwirtschaftskrise fusionierten die sächsischen Firmen Horch, Audi, DKW und Wanderer, um einer Pleite angesichts der galoppierenden Inflation zu entgehen. Das historische Erbe des Standortes hat Heinrich Nottbohm zur Firmenphilosophie gemacht: „Zukunft braucht Herkunft. Das ist unser Ansatz.“

»Wir überlegten sofort, wie wir den APAS bei uns einsetzen könnten.«

Carmen Karstaedt, Montagelinie IVM 2

Einer glaubte an das kollaborierende Robotersystem von Anfang an: Robert Forchheim, Planer der Komponentenfertigung. Er kontaktierte nach dem Montagekongress die Firma Bosch und brachte alle Abteilungen an einen Tisch: Leitung, Arbeitssicherheit, Industrial Engineering, Planung, Fertigung, Instandhaltung und Betriebsrat. „Ich habe ein Modell in die Fertigung gestellt und zu allen gesagt: Schaut mal, was es Innovatives auf der Welt gibt.“ Im Rahmen der Entwicklung des Arbeitsplatzes mit dem neuen Produktionsassistenten baute er ein Eins-zu-eins-Modell aus Pappe und leistete damit innovative Pionierarbeit: „Es gab weltweit keinen Piloten, an dem wir uns orientieren konnten. Wir haben alles selbst nach bestmöglichem Menschenverstand und Erkenntnissen aus anderen Linien entwickelt.“

Das markanteste Resultat: Durch den APAS entfallen alle Pick-and-Place-Aufgaben für die menschlichen Kollegen. Das heißt, der Roboter übernimmt das gesamte Entnehmen und Einsetzen der Montageteile. Für die Mitarbeiter am Arbeitsplatz HAP 500 bedeutet das eine Verringerung der Arbeitsfolgen. Der angestrebte Zeitablauf ist damit problemlos erreichbar.

Besteht angesichts dieser faszinierenden maschinellen Leistung die Gefahr, dass die Möglichkeiten der Industrie 4.0 den Menschen irgendwann ersetzen? Nicht im Motorenwerk Chemnitz. Mobile Automatisierungslösungen wie der APAS werden nur dann eingesetzt, wenn sie ergonomisch kritische Tätigkeiten entschärfen und Menschen bei kraftraubenden und monotonen Jobs unterstützen. „Früher wurden an diesem Arbeitsplatz die Anbauteile ungünstig bereitgestellt und die Entnahme war mit einer unangenehmen Körperdrehung im Rücken verbunden. Jetzt hat der Mitarbeiter weniger Belastungen“, erklärt Marco Winkler. Als Leiter des Bereichs Industrial Engineering analysiert er Arbeitsplätze hinsichtlich ergonomischer Schwachstellen.

»Früher wurden die Anbauteile ungünstig bereitgestellt. Jetzt hat der Mitarbeiter weniger Belastungen.«

Marco Winkler, Industrial Engineering

Der digitale Wandel lässt sich beschäftigungspolitisch verträglich gestalten. Zwischen 2015 und 2030 verlassen altersbedingt außergewöhnlich viele Beschäftigte Volkswagen. Das bietet die Chance, den Anteil qualifizierter digitaler Kompetenzen deutlich zu steigern und gleichzeitig gesundheitsschädigende Tätigkeiten abzuschaffen. René Utoff hat den ethischen Kontext im Blick: „Der Mensch erfindet Technik, weil sie ihm dient. Aus diesem Grund wird immer Veränderung stattfinden. Und die gestalten wir doch lieber mit.“

Es ist jetzt kurz vor 18 Uhr. Stev Auxel möchte in die wohlverdiente Pause. Und auch der APAS hat endlich mal Zeit, 25 Minuten durchzuschnaufen.

Marco Winkler (li.) identifiziert ergonomische Belastungen für die Mitarbeiter.

Nachhaltiger
Industriestandort

Ressourceneffizienz und Umweltschutz sind feste Bestandteile der Unternehmenskultur im Motorenwerk Chemnitz. Wärmeoptimierte Hallen, Kühlung mit Brunnenwasser, der Einsatz von Solarenergie und LED-Beleuchtungen gelten als bespielhaft für die nachhaltige Gestaltung des Werkes. Für dieses Engagement erhielt der Standort 2014 von der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e.V. (DGNB) die Auszeichnung Zertifikat in Gold.