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MY FACTORY 1/2021

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MY FACTORY 1/2021

SMART PRODUCTION

SMART PRODUCTION VARIANTENVIELFALT BIS HIN ZU UNENDLICH MIT SMARTEN ROBOTIKKONZEPTEN MEISTERN Zu den Trends nicht nur bei mittelständischen Produktionsunternehmen gehört es, dass die Produktvielfalt steigt und die Losgrößen sinken. Wie man unter diesen Voraussetzungen effizient und zukunftssicher automatisieren kann, zeigt der Sensorhersteller Wenglor mit einer Roboterzelle, in der Optikmodule für unterschiedliche optoelektronische Sensorbaureihen schnell und präzise montiert werden. Dabei geht die Variantenvielfalt nahezu gegen unendlich. Typische Losgrößen liegen bei 100 bis 2 000 Optikmodulen. Das bedeutet bis zu fünf Umrüstungen pro Tag und dauert jeweils nur wenige Minuten. Zu den Schlüsselkomponenten der Zelle gehören ein Stäubli TX60L Sechsachs-Roboter, eine Beckhoff TwinCAT3 Soft-SPS sowie ein .NET-Hostprogramm. Der Roboter greift verschiedene Optikbauteile und -linsen und führt sie mehreren Bearbeitungs- und Messstationen zu. Am Ende justiert ein Linearsystem die Optikmodule auf wenige Mikrometer genau. Ungewöhnlich und „smart“ ist dabei die Kombination von Präzision, Geschwindigkeit und Flexibilität: Theoretisch könnte die Anlage nicht nur Linsen justieren, sondern zum Beispiel auch Stecker montieren oder andere Aufgaben übernehmen. Investitionssicherheit ist somit garantiert. 02 www.staubli.com DER SMARTE WERKZEUGSCHRANK Eindeutig „smart“ ist auch das Werkzeug-Ausgabesystem, das der Software-Hersteller EVO mit Blick auf kleine und mittlere Unternehmen der Zerspanungsindustrie entwickelt hat. Der smarte Werkzeugschrank ist mit einem Netzwerkanschluss ausgestattet und lässt sich über die Apps „EVOtools mobile“ oder „EVOconnect“ mit Tablets oder Smartphones öffnen. Bei EVOtools handelt es sich um ein Werkzeugmanagementsystem, mit dem der Anwender schrittweise eine durchgängige Werkzeugorganisation vom CAD/CAM-System bis in die Werkzeugmaschine realisieren kann. Die nahtlose Integration der Werkzeugschränke in die Bestandsüberwachung ermöglicht zum Beispiel eine automatisierte Nachbestellung von Werkzeugen – und sie erlaubt den jederzeitigen lückenlosen Überblick über die Zerspanungswerkzeuge in den Schränken und im Lauf in der Produktion. Dabei ist von der Basisversion zur Verwaltung der MIT DEM SOFTWARE- BASIERTEN WERKZEUG- MANAGEMENT KÖNNEN KMU ECHTE ´QUICK- WINS´ AUF DEM WEG ZUR SMARTEN FERTI- GUNG REALISIEREN. Jürgen Widmann, Geschäftführer, EVO Informationssysteme GmbH Einzelwerkzeuge bis hin zur ganzheitlichen Werkzeugorganisation für den gesamten Werkzeugfluss von der Beschaffung bis in die Werkzeugmaschine alles schrittweise möglich. 03 www.evo-solutions.com INTUITIVES LAST-HANDLING Bei diesem – ebenfalls einfach umsetzbaren – Beispiel für Smart Automation steht nach wie vor der Mensch im Mittelpunkt. Die Saathoff Sondermaschinen GmbH in Bad Iburg entwickelt und baut unter anderem Anlagen für die Automatisierung von Montageprozessen, hauptsächlich für die Automobilindustrie. In der eigenen Produktion hat das Unternehmen eine Referenzanlage für das Lasthandling aufgebaut. Dabei haben die Saathoff-Techniker einen Säulenschwenkkran aus dem Demag Kranbaukasten KBK Aluline mit einem DCBS- Kettenzug kombiniert. Dieser Kettenzug ist mit einer Balancer- Funktion ausgestattet, die ein intuitives Lasthandling ermöglicht. Der Bediener muss den Kettenzug somit nicht über eine Bedieneinheit mit Richtungstasten steuern. Er fasst einfach den Griff der D-Grip-Servo-Steuerung und führt damit die Last horizontal und vertikal in die gewünschte Richtung. Die Bewegung wird sensorisch erfasst und an die Antriebssteuerung weitergegeben. Durch Umschaltung auf „Lastführung“ kann der Bediener auch die Last selbst anfassen und durch leichte Impulse direkt fähren. Auf diese Weise können Güter mit Gewichten bis 125 kg allein durch die Handbewegung des Bedieners intuitiv und absolut präzise angehoben, transportiert und positioniert werden – mit Leichtigkeit. 04 DER EINSTIEG IN DIE ROBOTIK MUSS NICHT TEUER SEIN. AUCH FÜR KLEINE UNTERNEHMEN GIBT ES WIRTSCHAFT- LICHE LÖSUNGEN. Alexander Mühlens, Leiter Automatisierungstechnik, igus GmbH www.demagcranes.de INFORMATIONSFLUSS PER FUNK Funk macht flexibel – dieser Grundsatz gilt unter anderem für die Integration von Sensordaten in das Internet der Dinge oder in übergeordnete Informationssysteme. Für diese Aufgabe hat steute das Funknetzwerk nexy entwickelt. Es spannt ein robustes Funknetz, in das mehrere hundert Sensoren integriert werden können. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Daten von Montage- oder Kommissionier-Arbeitsplätzen (Andon-Systeme) oder von mobilen eKanban-Regalen (Anfordern von Material- 22 MY FACTORY 2021/01-02 www.myfactory-magazin.de

SMART PRODUCTION nachschub) komfortabel und, ganz wichtig, flexibel an die Unternehmens-IT senden. Eine Sensor Bridge stellt die Verbindung beispielsweise zur Produktionssteuerung her. Das Funksystem nutzt einen industriegerechten Low-Power-Funkstandard. Zu den Vorteilen gehört es, dass mehrere Applikationen (eKanban, Andon, FTS, Materialübergabestationen, Signalleuchten…) in ein und demselben Funknetzwerk betrieben werden können – und dass sich sowohl das gesamte Netzwerk als auch jeder einzelne Sensor einfach konfigurieren lässt. 05 www.steute.com WENN SICH MENSCH UND ROBOTER EINEN ARBEITSPLATZ TEILEN…, … ist das ein gutes Beispiel für Smart Automation. Ein Anwendungsfall aus der Automobilproduktion, der aber auf „einfachere“ Einsätze übertragbar ist: Während der Werker in der Endmontage Qualitätstests am Fahrzeug durchführt, vermisst der mobile Kuka- Leichtbauroboter LBR iiwa Spaltmaße und Bündigkeit von Anbauteilen und Hauben. Dabei teilen sich Mensch und Roboter den Arbeitsplatz entlang der Fließmontage. Selbstverständlich werden auch ohne trennenden Schutzzaun alle einschlägigen Sicherheitsanforderungen erfüllt. Das Prinzip der kollaborativen Robotik spart Platz und Zeit, und der Roboter ist so „aufmerksam“, dass er vollständig autonom arbeitet und seine Tätigkeit auch an wechselnde Bandgeschwindigkeiten anpassen kann. Solche „Cobots“ eignen sich für viele Aufgaben nicht nur in der Montage und Qualitätsprüfung. 06 www.kuka.com TEILAUTOMATISIERTE MONTAGEPLÄTZE RK Rose + Krieger, Spezialist für Lineartechnik, Profil-Montagetechnik sowie Verbindungs- und Modultechnik hat Montagearbeitsplätze entwickelt, die sich für die wirtschaftliche Fertigung komplexer Produkte in kleinen Stückzahlen eignen. Obwohl sie hohe Variabilität ermöglichen, sind die Arbeitsplätze (teil-) automatisiert: Kollaborierende Roboter können dem Werker Material anreichen oder fertige Teile an dafür vorgesehenen Plätzen ablegen. Auch die Entnahme- und Beladevorrichtungen lassen sich automatisieren. Damit entlastet diese Entwicklung das Personal von körperlich belastenden oder monotonen Tätigkeiten und sichert zugleich die prozesssichere, fehlerfreie Fertigung – unter Beibehaltung der immer wichtiger werdenden Flexibilität. Neben dem Profil- und Lineartechnik-Programm von Rose + Krieger kommen hier kollaborierende Roboter von Mitsubishi Electric zum Einsatz. Zusätzliche Linearmodule können die sechs Antriebsachsen des Cobot ergänzen und seinen Bewegungsradius vergrößern: Mit Hubsäulen lässt sich der Roboter in der Höhe verstellen, beliebig lange Lineareinheiten verfahren ihn auf der X- und Z-Achse und verknüpfen mehrere Arbeits- oder Ablageplätze miteinander. 07 www.rk-rose-krieger.com CLOUDBASIERTE KONSTRUKTION Auch in der Konstruktion lässt sich effektiv automatisieren. Das beweist die Pixargus GmbH, Hersteller von anpruchsvollen Bildverarbeitungssystemen für die Inline-Inspektion von Endlos- und Rundmaterial wie Schläuchen und Profilen. Die Elektrokonstruktion der Anlagen erfolgte bereits makro-basiert und hoch effizient. Als Pixargus nach weiteren Möglichkeiten der Effizienzsteigerung suchte, stellte Eplan gerade mit eBuild eine Plattform vor, die das Cloud- und web-Browser-basierte Konstruieren ermöglicht. Pixargus gehörte zu den Test-Anwendern von eBuild und führte zeitgleich auch ein Viewing-Tool für Werkstatt und Inbetriebnehmer (eView) ein. Die Ergebnisse der smarten und cloudbasierten Konstruktion: höhere Datentransparenz in der gesamten Prozesskette, zeitsparende Anlageninstallation, vereinfache IT-Adminstration. Dabei gibt es keine Bedenken in Sachen Security: Nur die Software ist in der Cloud, nicht die CAD-Daten. 08 CLOUDBASIERTES KONSTRUIEREN SICHERT DATEN, DIE AUCH AN DIE FERTIGUNG WEITERGEGEBEN WERDEN KÖNNEN. Holger Jansen, Business Owner Cloud Software Automated Engineering, Eplan Software & Service GmbH & Co. KG www.eplan.de SCHRITT FÜR SCHRITT ZUR SMARTEN FABRIK Keines der hier vorgestellten acht Projekte stellt die gesamte Fertigung auf den Kopf, alle lassen sich mit mehr oder weniger überschaubarem Aufwand realisieren. Und es sind nur acht von hunderten, die in jedem Betrieb möglich sind und mehr oder weniger großen Nutzen bringen. Welche Projekte dabei Priorität haben, entscheidet letztlich der individuelle Anwendungsfall. Sinnvoll ist es, gezielt nach „bottlenecks“ in Produktion und Montage zu suchen und genau dort mit dem Weg in die Smart Factory zu beginnen. Die generelle Empfehlung am Ende kann eigentlich nur lauten: Unternehmen sind gut beraten, wenn sie das Ziel der smarten Fabrik im Blick behalten und Pilotprojekte der flexiblen Automation evaluieren und umsetzen. Die Herausforderungen im Hinblick auf Wettbewerbs- und Veränderungsfähigkeit werden sicherlich nicht geringer werden. Aber sie bieten demjenigen Chancen, der sich frühzeitig darauf einstellt. Bilder: 01 igus, 02 Stäubli, 03 EVO, 04 Demag, 05 Steute, 06 Kuka, 07 Rose + Krieger Autor: Gerald Scheffels M.A., Fachjournalist, Wuppertal www.myfactory-magazin.de MY FACTORY 2021/01-02 23

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