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21. September 2021

Industrie 4.0 im Zerspanungs-prozess heißt auch Bin Picking

In Werdohl in Nordrhein-Westfalen entsteht aktuell eine beeindruckende reale Anwendung des Industrie 4.0 Konzepts – die Demofabrik-Z4. Das Konzept ist, dass die Maschine nur der ausführende Part ist und der Rohling bzw. das Teil selbst die Informationen trägt, was es werden soll, welche Prozessschritte notwendig und welche Parameter für die Bearbeitung ideal sind. Für einen reibungslosen Produktionsprozess, der trotz Lieferengpässen, unterschiedlichen Werkzeugzuständen sowie verschiedensten Stückzahlen reibungslos läuft, ist eine Automation der gesamten Prozessschritte unerlässlich. Das Ziel ist letztendlich ein möglichst hoher OEE-Wert („Overall Equipment Effectiveness“). Dazu unterstützen ineinander greifende Softwarelösungen an diversen Stellen. Die Eröffnung ist am 30.09.2021 geplant, sodass Sie ab dann Zugang zu Informationen und realen Live-Demos vor Ort haben können, um zu erleben wie so etwas nach eigenen Bedürfnissen umgesetzt wird.

Die Herausforderungen

Zu Beginn der Demofabrik-Z4 steht der Rohling, welcher in diesem Usecase als fertige Ritzelwelle die Fabrik wieder verlässt. Das Teil durchläuft die Prozessschritte Sägen, Drehen, Verzahnen, Schleifen, Fräsen und Waschen. Jeder Schritt hat dabei seine eigene Taktzeit und Anforderungen an die Zuführung. Damit der Gesamtprozess dennoch einen möglichst hohen Output hat, ist ein Supermarkt als Zwischenpuffer von großer Hilfe. So wird das Spannungsdreieck zwischen Handlingszeit, Prozesszeit und Stückzahlen gelöst. Die Logistik zwischen den einzelnen Schritten sowie dem Supermarkt hat große Anforderungen an die Lösungen im Feld.

In diesen Fällen spielen Roboter als flexible Handlingsysteme eine entscheidende Rolle. Die zu bearbeitenden Teile haben je nach Prozessschritt unterschiedliche Geometrien, müssen anders gegriffen und zugeführt werden. Das erfordert eine leistungsstarke und zugleich flexible Erkennung der Teile. Die Bin-Picking-Software muss die verschiedenen Griffe erkennen und den Roboter kollisionsfrei an die entsprechenden Koordinaten fahren. Zusätzlich haben produzierende Unternehmen Ihre eigenen favorisierten Roboterhersteller sowie unterschiedliche Bedienungen für den Aufbau vor Ort.

 

Mikado Control als Lösung

Hier spielt Mikado Control alle Vorteile aus. Das abgestimmte Gesamtpaket aus 3D-Industriekamera, Suchalgorithmus sowie Bin-Picking-Software sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit und bietet gleichzeitig Raum für individuelle Anpassungen. So kann jede 3D-Kamera auf Grund eines modularen Baukastens individuell auf die Kiste bzw. das Sichtfeld bei der Anwendung angepasst werden. Sogar einfachere 2D-Aufgaben wie das Lesen von Barcodes sind möglich.

Mikado Control als vollumfängliche Bin Picking Lösung bietet einfache grafische Parametrierung für die Griffe und das Ablaufprogramm, sodass eine schnelle Inbetriebnahme bzw. Einlernen von neuen Teilen möglich ist. Eine vollumfassende Simulationsumgebung ist Bestandteil der Softwarelösung. Sie erlaubt die Modellierung der gesamten Zelle wodurch Teileerkennung, Griffe, Ablaufprogrammierung und Roboterbewegung noch vor der Montage getestet und optimiert werden. Die integrierte Bahnplanung mit Kollisionsüberwachung in der gesamten Zelle sorgt für eine störungsfreie Bewegung des Roboters inklusive Anbauten und dem gegriffenen Teil. Die reibungslose Ansteuerung des Roboters ist durch eine tiefgreifende Integration der marktüblichen Anbieter KUKA, ABB, FANUC, Stäubli, Mitsubishi, fruitcore, Techman, UR und Doosan gewährleistet. Weiter erkennt Mikado Control die reale Kistenposition und passt alle Posen des Roboters entsprechend an. Dadurch kann zum Beispiel die Zuführung einer Palette ganz einfach durch den Gabelstapler oder Hubwagen erfolgen.

Das gegriffene Bauteil muss oft noch zu Qualitätszwecken geprüft werden. Mikado Control bietet dafür die Möglichkeiten solche Prüfungen zu integrieren und Optonic kann diese Prüfstation in Hardware und Software direkt mitliefern. Die Zuführung wird so mit Qualitätsüberwachung kombiniert und vermeidet teuren Ausschuss sowie unnötige Bearbeitungsschritte.

Die ganze Produktfamilie Mikado stellt noch weitere Lösungen für das Greifen parat um auch einfachere Aufgaben wie z.B. das Picken von Bauteilen aus einem Tray oder von einem Förderband zu lösen. Solche Anwendungen legen den Fokus auf einen besonders günstigen Preis. Dafür steht Mikado Find zur Verfügung, ein schlankes Paket aus Kamera, Suchalgorithmus und Software für das Finden der Teile. Für die Automation bestehen alle Freiheiten in Bewegungs- und Programmablauf sodass auch Scara-Roboter oder Achssysteme kein Problem sind.

 

Schulungsort

Die Demofabrik-Z4 ist ein Schulungskonzept für alle Interessierte. Dort lernen Sie wie jeder einzelne Prozessschritt automatisiert werden kann, welche Softwaretools das Gesamte überwachen und wie die Logistik für so viele Produktionsschritten optimal gestaltet wird. Hinter all dem steht Ulrich Remmel mit seinem Jahrzehnte umfassenden Erfahrungsschatz in Zerspanungsaufgaben. Sie erreichen Ihn hier: Klick. Auf der Homepage gibt es weitere Informationen: Klick.

Optonic wird zur Eröffnung und allen Schulungsterminen mit einer Live-Demo vor Ort sowie einem Vortrag und natürlich Zeit für Fragen zur Verfügung stehen. Wir freuen uns auf fruchtbare Gespräche und Ihre Herausforderungen.

21. September 2021Manfred Winter
Manfred Winter Sales Manager DACh +49 761 15436 205 manfred.winter@optonic.com
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