Produktqualität testen – warum sich der Einsatz von Robotern lohnt

Tests in der Produktion sind entscheidend für die Qualität. ABB-Roboter helfen dabei – neu sogar beim Testen von Software. Warum sich ihr Einsatz lohnt.

Die Qualitätsprüfung durch Roboter nimmt stetig zu – erst kürzlich hat der kollaborative ABB-Roboter YuMi sogar menschliches Verhalten simuliert und damit die Software der Abrantix AG für Geldautomaten getestet. Doch wie nützlich sind sie für Qualitätstests in der Produktion und letztlich für den Endkonsumenten?

Marc-André Zingg. © ABB

Im Interview erklärt Marc-André Zingg, Leiter der Business Line ABB Robotics Schweiz, warum sich Roboter so gut zu Testzwecken eignen, was die Besonderheiten bei der Entwicklung der Applikationen für das Testen der Geldautomaten-Software waren und welche Tendenzen er beim künftigen Einsatz von Robotern sieht.

Marc-André, Robotereinsätze zu Testzwecken – wie genau verhält es sich damit?

Grundsätzlich sind das Montieren und anschliessende Testen von Fertigungsschritten sowie die Prüfung des Endprodukts innerhalb einer Produktion durch Roboter bereits sehr gängig: Auch ABB hat sich mit der hauseigenen Geschäftssparte «Assembly & Test» schon früh im «Testing»-Bereich spezialisiert, um die Qualität von Produkten zu garantieren. Im Grunde genommen kann alles überprüft werden: Materialqualität, Unebenheiten oder die richtige Platzierung von Schrauben. Unsere Roboter werden daher so ziemlich überall eingesetzt: Von der Automobilbranche, über die Elektronikbranche und Pharma-Industrie, bis hin zur Lebensmittelindustrie – sogar in der Uhrenindustrie finden sie Anwendung. Nützlich sind sie vor allem dort, wo Losgrössen in grösseren Mengen produziert werden.

Beispiel einer Motorinspektion durch Roboter: Mit Kamera und digitaler Verknüpfung wird das Produkt genauestens geprüft.

Warum bieten sich Roboter besonders an?

Mit Robotern können Unternehmen viel Zeit sparen, in der sie Mitarbeitende für kreativere und anspruchsvollere Aufgaben einsetzen können. Montageschritte oder auch Stichproben in Massen zu prüfen ist eine unglaublich repetitive, monotone Arbeit und in einer gleichbleibenden Qualität und Schnelligkeit durch den Menschen kaum durchführbar – mit Robotern schon. Gerade in der Schweiz ist es wichtig, die hohe Qualität, wofür der Standort schliesslich steht, gleichbleibend zu gewährleisten. Hinzukommt, dass Produkte rund um die Uhr in flexiblen Zyklen getestet werden können. Die Prüfergebnisse werden dann ganz automatisch dokumentiert.

Vor einiger Zeit wurde der kollaborative ABB-Roboter YuMi erstmalig zum Testen einer Software von Geldautomaten eingesetzt. Was war das Besondere daran?

Dass ein Roboter eine Software von einem Geldautomaten testen muss und dabei menschliches (Fehl-)Verhalten simuliert, war für uns eine neue Aufgabe. Er kann 24/7 die verschiedensten Szenarien bei der Nutzung von Geldautomaten durch Menschen testen – ähnlich wie im realen Betrieb in einer Grossstadt. Nachgestellte Szenarien sind dabei beispielsweise ein eingespeistes Geldbündel, das noch von einer Büroklammer zusammengehalten wird, oder eine Geldabhebung, obwohl das Konto nicht mit genügend Geld gedeckt ist – alles Beispiele, die alltäglich vorkommen.

Tests mit Roboter YuMi machen Geldautomaten zuverlässiger und sicherer.

Was waren die Herausforderungen dabei, so ein komplexes «Testing» für den Kunden zu ermöglichen?

Die Software in Geldautomaten muss mit einer Vielzahl an Optionen auf menschliche Handlungen reagieren können. Normalerweise wissen wir, was genau der Roboter machen muss und programmieren das entsprechend. In diesem Fall war es anders, wir mussten uns etwas Flexibleres überlegen. Daher haben wir in enger Absprache mit dem Kunden Abrantix AG ein Grundgerüst an verschiedenen Applikationen entworfen, wie beispielsweise «eine Geldkarte in den Schlitz schieben». Auf diese hat die Abrantix AG dann selbstständig aufgebaut und durch eigene Kombinationen der Applikationen weitere Szenarien testen können. Ein zusätzlicher Vorteil: Gelautomaten erhalten mehrmals im Jahr einen neuen Software-Release, so dass das Testprozedere erneut komplett durchgespielt werden muss. Mit der automatisierten Lösung geht dies viel schneller und die Qualitätssicherung wird zu 100 Prozent garantiert.

Warum eignet sich speziell der Roboter YuMi für «Testings»?

YuMi hat zwei Arme und kann sie ähnlich wie ein Mensch bewegen. Zudem ist der Roboter klein und kollaborativ, das heisst, er braucht nicht durch Glas abgeschirmt zu werden. YuMi garantiert also höchste Sicherheit, ermöglicht unkompliziert die Zusammenarbeit mit Menschen und kann flexibel innerhalb der Produktion (um-)positioniert werden – nicht mehr das Produkt kommt zur Maschine, der YuMi kommt zum Produkt. Die sehr hohe Präzisionsgenauigkeit bei der Montage ermöglicht ausserdem die Arbeit mit sehr kleinen, filigranen Produkten – wie eben mit Geldkarten oder auch Computerchips.

 

YuMi prüft in einer Applikation für die Pharmaindustrie den Sauerstoffgehalt und damit die Dichtung von kleinen, filigranen Ampullen mit Flüssigkeiten.

Wie wird sich der Einsatz von Robotern im Testumfeld entwickeln?

Der Flexibilitätsanspruch in der Industrie wird zunehmen. Kollaborationsmöglichkeiten sowie Platzeinsparung sind daher entscheidende Zukunftsthemen. Gleichzeitig muss im stetigen Wettbewerb die Schnelligkeit zunehmen und dennoch die Qualität gleichbleiben, was ein Vorteil beim Einsatz von Robotern ist. In der Digitalisierung wird zudem das Testen von Software immer wichtiger und hier sehe ich in den Anwendungsoptionen noch viel Potenzial. Wir werden die Möglichkeiten für individuelles «Testing» jedenfalls weiter ausbauen – die Zukunft bleibt spannend.

 

 

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Über den Autor

Greta Clasen

Für ABB als führendes, digitales Technologieunternehmen spannende Themen zu realisieren – diese Vorstellung setzte mich sofort unter Strom. Und doch musste ich bei Themen wie Trockentransformatoren im ersten Moment erst einmal schlucken. Mit mehr Wissen und Verständnis wurde mir jedoch klar, wie viel tatsächlich hinter der für mich erst einmal unbekannten Technik steckt und die Begeisterung kam automatisch. Ich freue mich, jeden Tag tiefer in die komplexesten Themen einzutauchen.
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