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Wachstum mithilfe von Robotertechnik

Ein flexibler Fertigungsbereich ist für moderne Hersteller Grundvoraussetzung. Mit der größeren Produktvielfalt steigen die Anforderungen an die Ausrüstung. Anlagen müssen heute agiler und schneller produzieren als je zuvor.

Um eine große Vielfalt bei kleinen Mengen zu erreichen, setzen OEMs nicht mehr auf mechanische Systeme, sondern auf innovative Lösungen mit Robotertechnik. Besonders deutlich zeigt sich dieser Trend in der Fördertechnik, bei Bestückungsautomaten und Montageanwendungen.

Die Gründe: Herkömmliche Systeme sind zweidimensional und basieren auf festen Variablen für das Handling einer großen Anzahl an identischen oder sehr ähnlichen Produkten. Der Einsatz von Robotik, bei der häufig menschliche Bewegungen imitiert werden, ermöglicht die Einbeziehung aller drei Dimensionen des Arbeitsbereichs.

Der Sprung von der Ebene in den dreidimensionalen Raum eröffnet völlig neue Möglichkeiten, wobei die Optionen für Bestückung und Montage unendlich vielseitig sind. Da der optimale Ablauf vom Roboter festgelegt wird, sind komplexe mechanische Umleitungen nicht erforderlich.

Und dank anpassbarer und austauschbarer Endeffektoren kann ein Roboter bei zahlreichen Produktformen und -größen eingesetzt werden.

Herausforderungen

Selbstverständlich kennen Maschinenbauer die Vorteile der Robotik und deren Bedarf in der Fertigung. Robotertechnik konnte bisher jedoch nicht wirtschaftlich genutzt werden.

In der Vergangenheit mussten OEMs ihre Roboter von Drittanbietern beziehen, deren Technologie auf speziellen High-End-Prozessoren ohne Integration in die Steuerungsplattform ausgeführt wurde. Für die Programmierung des Roboters waren häufig Spezialkenntnisse erforderlich, die über die Kenntnisse der OEM-Mitarbeiter hinausgingen. Die Integration der Roboteranwendung mit vor- und nachgelagerten Abläufen war aufgrund der getrennten Steuerungsplattformen recht mühsam.

Einfachere und bessere Programmierung

Die Voraussetzungen haben sich geändert. Moderne Roboter sind dank Technologien für maschinelles Lernen oft einfacher zu programmieren als herkömmliche mechanische Systeme.

„Lernen durch Imitation“ befähigt einen Roboter beispielsweise dazu, eine ihm vorgeführte Aufgabe zu replizieren. Vor Kurzem konnte ich diese Technik bei einer Anwendung für Kartonverpackungen live testen. Um dem Roboter beizubringen, das Produkt zu greifen, anzuheben und in den Karton zu legen, mussten wir den Roboterarm nur zu den jeweiligen Stellen führen.

Moderne Roboter sind oft einfacher zu programmieren als herkömmliche mechanische Systeme...

Die Robotersteuerung interpoliert die Informationen und erstellt ein Bewegungsmuster. Genau genommen wird also die Pfadplanung – und damit etwa 80 Prozent der notwendigen Programmierung – automatisch generiert.

Je nach Komplexität und Variabilität der Anwendung können optisch gesteuerte oder kooperative Roboter mit ähnlichen Technologien für maschinelles Lernen bereitgestellt und programmiert werden.

Transformative Steuerungstechnologie

Während maschinelles Lernen die Roboterprogrammierung vereinfacht hat, bedeutet die neueste Technologie für programmierbare Automatisierungssteuerung (PAC) einen echten Wendepunkt für OEMs. Dank höherer Geschwindigkeit und besserer Leistung des Prozessors können Roboteranwendungen heute auf Standard-PACs ausgeführt werden, die auch die Steuerung der weiteren Maschine übernehmen.

Diese programmierbare Automatisierungssteuerung verfügt über einen Prozessor mit einer bis zu 45 Prozent höheren Kapazität als frühere Generationen für die Hochgeschwindigkeitskommunikation und Bewegungssteuerung von Robotern.

Maschinen- und Anlagenbauer müssen mithilfe der PAC-Plattform auch die für Roboteranwendungen notwendige Antriebssicherheit umsetzen und die Sicherheitsmethode auf der gesamten Maschine implementieren.

Die Nutzung einer einheitlichen Plattform für Robotik und Maschinensteuerung führt zu einer schnelleren Entwicklung, Integration und Verbreitung der OEM-Ausrüstung. Darüber hinaus lassen sich Innovationen leichter auf das gesamte Portfolio übertragen und sämtliche Maschinenaspekte besser kontrollieren.

Jedes Jahr nutzen mehr Maschinenbauer die Vorteile einer einheitlichen Steuerungsplattform für die Entwicklung flexibler Roboterausrüstung und ein optimiertes Lebenszyklus-Management. Werfen Sie einen Blick auf dieses Beispiel.

Erfahren Sie mehr darüber, wie Maschinenbauer die neueste Technologie für die Entwicklung innovativer Maschinen nutzen.


Mike Wagner
Mike Wagner
Global OEM Business Manager, Rockwell Automation
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