Roboterlösungen, insbesondere Cobots, sind in der Druckindustrie immer häufiger anzutreffen, insbesondere im Großformat. Sie eignen sich hervorragend für sich wiederholende Aufgaben wie das Be- und Entladen von Pressen und Schneidetischen, was die Produktivität und Sicherheit erhöht. Wichtige Akteure wie Agfa, Durst und Zund bieten integrierte Systeme an. Die Anfangsinvestitionen und die Programmierung sind zwar beträchtlich, aber die sinkenden Kosten und die verbesserte Integration machen die Robotik zu einem entscheidenden Faktor für die Automatisierung der physischen Arbeitsabläufe in Druckereien.
Eines der auffälligsten Merkmale der letzten Fespa-Messen war die wachsende Zahl von kleinen und großen Roboterlösungen, die vor allem bei Druckmaschinen, aber auch bei Schneidetischen eingesetzt werden. Dies ist Teil eines allgemeinen Trends zur Automatisierung, um die Produktivität zu steigern.
Roboter eignen sich hervorragend für sich wiederholende Aufgaben, wie z. B. das Auflegen von Platten oder Bögen auf ein Flachbett und deren anschließende Beförderung auf eine Palette, sobald sie bedruckt sind. Sie brauchen keine Pause oder Urlaub und können problemlos tausend Bretter oder mehr pro Stunde bewegen. Es gibt auch gute Gesundheits- und Sicherheitsargumente für den verstärkten Einsatz von Robotern, da sie schwere Gewichte tragen können, ohne Gefahr zu laufen, etwas auf ihre Füße fallen zu lassen oder ihre Rückenmuskulatur zu belasten.
Roboter gibt es in vielen verschiedenen Größen, Formen und Konfigurationen, vom Staubsauger für zu Hause bis zum interplanetaren Lander. Im Wesentlichen handelt es sich um Maschinen, die mit Sensoren ausgestattet sind und Berechnungen durchführen, um Entscheidungen zu treffen und Aktionen auszuführen.
Die meisten der Roboterlösungen, die Sie auf der Fespa sehen können, sind eher als kollaborative Roboter oder Cobots zu bezeichnen. Sie sind für die Arbeit in der Fabrikhalle an der Seite von Menschen konzipiert und verwenden Sensoren, um Menschen zu erkennen und Unfälle zu vermeiden. Die meisten der in der Druckindustrie verwendeten Arme sind Roboterarme, die in einer festen Position verschraubt sind, damit sie schwere Gewichte handhaben können.
Roboterlösungen sind in der gesamten Druckindustrie auf dem Vormarsch. Sie werden für verschiedene Zwecke eingesetzt, z. B. zum Beladen von Plattenzylindern in Flexodruckmaschinen, zum Einlegen von Buchblocks in Bindestraßen oder zum Transport von Papierpaletten zu B1-Offsetdruckmaschinen. Im Großformat werden sie am häufigsten zum Be- und Entladen von Platten und Bögen aus Flachbett- und Hybriddruckmaschinen verwendet.
Diese Roboterarme sind auf bestimmte Bewegungen, oder Achsen, beschränkt. Für die meisten Großformatdrucke werden sechs Bewegungsachsen benötigt. Theoretisch reichen fünf Achsen aus, um die Substrate aufzunehmen, zu drehen, von der Palette zum Bett zu bewegen und wieder abzulegen. Wenn Sie die Blätter aber auch umdrehen können möchten, um die Rückseite zu bedrucken, benötigen Sie die sechste Achse.
Bei den meisten Hybriddruckern benötigen Sie separate Lösungen, bei denen ein Roboter den Drucker belädt und ein anderer ihn auf der anderen Seite entlädt. Sie sollten auch den gesamten Arbeitsablauf berücksichtigen. Es könnte effizienter sein, einen Schneidetisch neben dem Drucker zu haben und einen Roboter die gedruckten Platten direkt vom Drucker zum Schneidetisch bewegen zu lassen. Eine sorgfältige Platzierung könnte es Ihnen auch ermöglichen, dass derselbe Roboter die bedruckten Platten von der Druckmaschine abnimmt und auf einer Palette ablegt und dann zurückfährt und die Platten bei Bedarf von der Palette zum Schneidetisch bringt.
Genauso gut könnten Sie aber auch Roboter einsetzen, die eine Palette mit Medien zur Druckmaschine transportieren und dann einen Stapel fertiger Platten zum nächsten Verarbeitungsprozess bringen. Je nach verwendetem Greiferkopf können sie mit Schneidetischen verwendet werden, um die ausgeschnittenen Teile aufzunehmen und den Abfall von einem Förderband in einen Behälter fallen zu lassen.
Robotik im Einsatz
Inca Digital, jetzt im Besitz von Agfa, ist seit langem ein Verfechter des Einsatzes von Robotern zur Automatisierung des Be- und Entladens. Agfa hat dies seit der Übernahme von Inca aufgegriffen und zeigte auf der jüngsten Fespa Global in Berlin Zwillingsroboter, die das Unternehmen Max Bots nennt, für die vollautomatische Beladung seines Tauro XUHS sowie für die neueste Generation des Onset Panthera-Flachbettes.
Durst hat auch eine Roboterlösung für seine P5-Familie von großformatigen Hybriddruckmaschinen entwickelt. Diese werden hauptsächlich mit dem Drucker P5 350 HS verwendet, der die Druckgeschwindigkeit hat, um von der Produktivitätssteigerung durch den Roboter zu profitieren und somit die Investitionskosten zu rechtfertigen. Die Komplettlösung umfasst zwei Roboter auf beiden Seiten des Druckers, einen für die Zuführung und einen für die Stapelung der Druckaufträge.
Das System verfügt über eine abgewinkelte Registrierstation an der Seite, so dass der Roboter den Bogen vom Stapel nimmt, ihn auf die Station fallen lässt und ihn wieder aufnimmt, wobei er diesmal genau weiß, wo sich die Platte befindet, so dass er sie anschließend genau in der richtigen Position auf dem Drucker platzieren kann. Dieser mechanische Ansatz zur Registrierung ermöglicht es, dünne Materialien wie Folienpapier und Karton zu verarbeiten und ist schneller und genauer als die Verwendung eines Sensors.
Zund hat sich mit dem dänischen Unternehmen RobotFactory zusammengetan, das sowohl Standard- als auch kundenspezifische Roboter-Handling-Lösungen entwickelt. Diese können zum Beladen, aber auch zum Kommissionieren und Verpacken von fertigen Gegenständen verwendet werden. Neben Industrierobotern liefert RobotFactory auch kleinere Systeme, die sogenannten PortaTables, die für einen schnellen und einfachen Einsatz konzipiert sind.
Integration und Wartung
Es gibt eine Reihe von Faktoren, die Kunden berücksichtigen sollten. Die offensichtlichste davon ist der Grad der erforderlichen Integration. Theoretisch spricht nichts dagegen, dass ein Druckdienstleister direkt mit einem Robotikunternehmen zusammenarbeitet und seine eigene automatische Be- und Entladelösung einrichtet. In der Praxis ist es jedoch wahrscheinlich am besten, dies über den Druckmaschinenhersteller zu tun, um die Integration mit dessen Systemen zu ermöglichen, ohne dass die Garantie erlischt. Außerdem verfügen die Anbieter von Druckmaschinen über das nötige Fachwissen für die Trennung und Handhabung der vielen verschiedenen Bedruckstoffe, die die meisten Druckereien verwenden werden.
Es handelt sich um Industriemaschinen, die eine sehr lange Lebensdauer haben sollten. Dies kann länger dauern als die Lebensdauer des Druckers. Daher sollten Sie auch überlegen, wie Sie die Roboter für die Arbeit mit anderen Druckmaschinen in der Zukunft umfunktionieren können und wer die Kosten für weitere Integrationsarbeiten übernehmen wird. Sie benötigen außerdem einen separaten Servicevertrag für die Roboterlösung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Implementierung von Robotern teuer ist, vor allem wegen des hohen Programmieraufwands. Aber wenn sie sich weiter verbreiten und die Anbieter lernen, sie besser zu integrieren, dann werden die Kosten sinken. Noch wichtiger ist, dass die Automatisierung den Weg der Auftragsdateien durch die Produktion bereits verkürzt hat. Der nächste große Engpass ist die Art und Weise, wie diese Aufträge die Druckerei physisch durchlaufen, vom leeren Medium bis zum fertigen Produkt.