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Donnerstag, 14. Dezember 2017

Maschinenbau

Schweizer Präzision aus Franken

Von Roland Hensel | 7. Dezember 2017 | Ausgabe 49

Der Hidden Champion Stäubli ist mit Robotik, Kupplungstechnik und Textilmaschinenbau in Bayreuth erfolgreich.

Stauebli-BU1
Foto: Stäubli

Hausgemacht: Eine Sicherheitssteuerung für die Mensch-Roboter-Kollaboration gehört zu den Besonderheiten der Roboterbaureihe TX2.

Hinter den Fassaden der vierstöckigen Gebäude im Bayreuther Industriegebiet St. Georgen vermutet man beim Vorbeifahren nicht unbedingt eine Produktion für Spitzentechnik. Neben der Deutschlandfahne wehen am Eingang des Verwaltungsgebäudes in trauter Eintracht die Schweizer und die französische Flagge, als Hinweis auf die Herkunft des Unternehmens. Vor 125 Jahren gründeten Rudolph Schelling und Hermann Stäubli im schweizerischen Horgen ihre Textilmaschinenfirma, die auch heute noch mit Schaft-, Jacquard- und Teppichwebsystemen einer der wichtigsten Lieferanten im Textilbereich ist. Um die Abhängigkeit vom zyklischen Textilgeschäft zu reduzieren, baut Stäubli seit 1956 auch hydraulische, pneumatische und elektrische Kupplungen und Werkzeugwechselsysteme. 1989 kamen mit dem Erwerb des Roboterpioniers Unimation die Industrieroboter dazu. Insgesamt beschäftigt das Unternehmen heute weltweit über 4500 Mitarbeiter und erzielt rund 1 Mrd. € Umsatz.

Stäubli

„Derzeit befindet sich die Robotik in einer spannenden Entwicklungsphase. Die Roboter verlassen ihre Zellen und arbeiten Hand in Hand mit dem Menschen“, sagt Gerald Vogt, der als Group Division Manager das internationale Geschäft im Bereich Robotik verantwortet. „Doch sie müssen noch feinfühliger und intuitiver agieren als bisher. Auf der diesjährigen Hannover Messe haben wir die neuen TX2-Touch-Modelle vorgestellt, die für die direkte Interaktion mit dem Menschen mit einer sensorischen Haut überzogen wurden“, erklärt Vogt. Bei Kontakt mit dem Menschen stoppt der Sechsachser damit sofort. Möglich wird dies durch schnelle, zertifizierte Schutzfunktionen auf höchstem Sicherheitslevel, wie „Sichere Zone“ und „Sichere Geschwindigkeit“. Mit ihnen kann man ganz normale Industrieroboter für die Mensch-Roboter-Kooperation sicher gestalten und deren Vorteile auch kooperativ nutzen.

Foto: Roland Hensel

Die Geschäftsführer: Stefan Süppel (links) ist für Textilmaschinen zuständig und Gerald Vogt für die Robotik. In der Hand halten sie ein textiles Profil.

Auf dem Firmengelände in Bayreuth werkelt bereits ein mobiler TX2-Roboter nach diesem Konzept. Er hilft, Auftragsspitzen bei der Montage von Kupplungselementen abzuarbeiten. Auf einem fahrerlosen Transportsystem navigiert er autonom in der Montagehalle, dockt sich automatisch mit einer Multikupplung an den Arbeitsplatz an und bestückt Elektrostecker kundenspezifisch je nach Fertigungsauftrag. Weitere, auf den Namen HelMo getaufte Montagehelfer arbeiten bereits in Partnerunternehmen.

Die Nachfrage nach Robotern nimmt weltweit jährlich um rund 13 % zu. Allerdings gibt es regionale Unterschiede. In Asien stiegen die Verkaufszahlen im vergangenen Jahr sogar um 19 %, davon ist China nach Aussage der International Federation of Robotics mit 43 % der größte Wachstumstreiber. In Deutschland stagniert das Wachstum. Aber gerade hier ist Stäubli in den vergangenen drei Jahren um jeweils 7 % gewachsen und hat sich damit endgültig vom Nischenplayer zum weltweiten Anbieter mit breiter Produktpalette etabliert.

Als Schlüsselfaktoren für den Erfolg der Stäubli-Roboter gelten Zuverlässigkeit und Qualität. Denn Industrieroboter müssen bis zu zehn Jahre rund um die Uhr ohne Ausfall arbeiten. Deshalb fertigt Stäubli auch spielfreie Getriebe und Steuerungen selbst. Eine Spezialität sind gekapselte Roboter für schmutzige oder sehr reine Herstellungsprozesse, wie sie in der Lebensmittel- und Halbleiterindustrie zu finden sind oder für sterile Umgebungen wie in der Medizintechnik, die sehr korrosive Medien zur Sterilisation benutzen. Auch im Nuklearbereich finden sich Stäubli-Roboter, die beim Rückbau von Kernkraftwerken leere Brennstabhüllen unter Wasser in handliche Stücke zersägen.

„Von Vorteil ist, dass unsere selbstentwickelten Getriebe eine Öffnung haben, durch die wir alle Kabel führen können“, erklärt Vogt. Damit kann der Roboter von außen gekapselt werden. Ausgewählte Materialien und Beschichtungen verhindern Korrosion. „Viele unserer OEM-Kunden verwenden die Stericlean-Roboter in ihren sterilen Abfüllanlagen“, berichtet er. Dazu kommen exotische Projekte wie der Haartransplantationsroboter eines studentischen US-Start-up. Über 100 gekapselte Roboter verkauft Stäubli pro Jahr. Vogt: „Wichtig für uns ist, dass wir neue Roboter immer auf der Basis von schon existierenden Robotern entwickeln und an die entsprechende Aufgabe oder Branche anpassen. So werden beispielsweise unsere Humid Environment Roboter inzwischen auch von Automobilherstellern für Waschapplikationen eingesetzt.“

Die Geschichte von Stäubli in Deutschland beginnt 1969 mit der Übernahme des Schaftmaschinenherstellers Erich Trumpelt in Bayreuth und setzt sich fort mit der Integration des Chemnitzer Webmaschinenherstellers Schönherr 29 Jahre später. An beiden Standorten arbeiten über 500 Mitarbeiter. Im WeaveLab, dem Versuchsraum in Bayreuth, steht die riesige Webmaschine Alpha 500. Sie besteht aus 300 000 Einzelteilen, ist 115 t schwer, 30 m lang, 12 m breit und 7 m hoch. Mehr als 30 000 Fäden laufen einzeln überwacht auf den Schaft zu. „Unsere hochflexiblen Teppichwebsysteme exportieren wir zu 100 %“, berichtet Stefan Süppel, Geschäftsführer Textilmaschinen bei Stäubli.

Durch technische Gewebe z. B. für den Leichtbau kommen neue Anforderungen hinzu. „Unsere Websysteme können Aramid-, aber auch Carbon- und Glasfasern verweben. Damit können verschiedenste Bauteile für die Automobil- und Flugzeugindustrie oder auch für Windkraftanlagen hergestellt werden“, erläutert Süppel. Auch Kunstrasen-Fußballplätze nach Fifa-Standard werden so produziert. Weben bietet gerade in der Automobilindustrie immer wieder neue Anwendungsbereiche, weil man hier gezielt Strukturen verstärken oder vermindern kann. Da jeder Faden computergesteuert mit einem eigenen Servomotor bewegt werden kann, können gänzlich andere Strukturen entwickelt werden als aus Composite-Material. Das notwendige Applikations-Know-how ist in Bayreuth vorhanden. „Allerdings muss der Ingenieur umdenken, denn an den Hochschulen werden immer noch Metallstrukturen entwickelt und keine textilen Strukturen. Und Blech hat eine ganz andere Krafteinleitung als ein Carbongewebe. Da Gewebe additiv aufgebaut werden, kann man Verstärkungen an bestimmten Stellen einbringen oder Keramikfasern oder Sensoren und auf diese Weise intelligente Textilien herstellen“, sagt Süppel. So gesehen haben die Textilmaschinen von Stäubli auch nach hundert Jahren immer noch die Zukunft vor sich.

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