All-in-one Produktionszelle
Automatisierung komplexer Montagetätigkeit
Branche
Fertigung Elektromotoren
Fact Box
Ein Steuerungssystem für Roboter, Maschine und Fertigungszelle
Inbetriebnahme der Prozesszelle innert 4 Tagen
Prozesstechniker kann selbständig Abläufe im Prozess modifizieren
Services
Steuerungsentwicklung
Usability
Elektroplanung und Schaltanlagenbau
Technologieintegration
Ausgangssituation
Seit über 50 Jahren entwickelt und baut risomat maßgeschneiderte Maschinen und Anlagen zur Herstellung von Elektromotoren, Alternatoren und Generatoren und ist damit in allen wichtigen Branchen und Märkten vertreten.
Das Unternehmen bietet ein breites Maschinenspektrum von Einzelmaschinen für spezielle Prozessschritte bis hin zu vollautomatisierten Fertigungslinien. Letztere waren tatsächlich nahezu vollautomatisiert, nur ein extrem kritischer, fehleranfälliger Prozessschritt musste - weil für die Automatisierung sehr komplex - bis anhin manuell durchgeführt werden. Mit der Entwicklung einer Roboterzelle sollte nun die Möglichkeit einer 100%-igen Automatisierung realisiert und damit diese Fehlerquelle ausgeschalten werden.
risomat bietet neben Einzelmaschinen auch vollautomatische Fertigungslinien zur Herstellung von Elektromotoren. Mit der Entwicklung einer Pilotanlage zur automatischen Verschlauchung ist nun die Grundlage vorhanden, die letzte manuelle Tätigkeit im Prozess industriell zu automatisieren.
Projektauftrag
Ziel des Projektes war es, das Aufschieben des Schlauches, Verschalten und Ablegen mittels Roboter in einer Pilotanlage zu automatisieren.
Rahmenbedingung: der Operator muss imstande sein, den gesamten Prozessablauf konfigurieren und parametrieren zu können. Dies war ein zentrales Anliegen, da bei konventionellen Lösungen die Steuerung von Roboter und Maschine jeweils auf einer eigenen Steuerung läuft und die Koordination extrem aufwändig ist. Damit ist es für den Operator an der Maschine nicht möglich, selbständig Änderungen durchzuführen. Genau das sollte mit dieser Lösung aber möglich werden.
Projektumsetzung
Die große Herausforderung bei der Aufgabenstellung bestand darin, daß für die Verschlauchung zwei Roboter synchronisiert werden und Zusatzachsen in dieser Synchronität mitarbeiten müssen. In Kombination mit der Anforderung einer einfachen Programmierung durch den Operator entfiel die konventionelle Lösung mit mehreren Steuerungen.
Die Lösung ergab sich durch ein neues Konzept von B&R, bei dem Roboter-, Haupt- und Zusatzachsen über die selbe Steuerung zusammengefasst werden können. In Kombination mit dem Pantec Motion Know How konnte damit zügig eine Lösung umgesetzt werden.
Integrierte Prozessgestaltung
Alle Funktionen in einem HMI
Die Gestaltung, dass ein Prozesstechniker das Gesamtsystem aus Roboter und Hilfsachsen konfigurieren kann war eine grosse Challenge. Normalerweise gibt es ja je System einen eigenen Spezialisten.
Die Lösung: im HMI wurde die Möglichkeit geschaffen, auf alle Funktionen der Roboter, Greifer und Zusatzachsen zuzugreifen und daraus grafisch einen Prozessablauf zu gestalten. Für risomat bedeutet das, die Prozesse in der Roboterzelle ohne externe Unterstützung zu erstellen.
Die Ergebnisse im Detail
Ein Steuerungssystem für Roboter, Maschine und Fertigungszelle
In der elektrotechnischen Umsetzung der Roboterzelle konnte die gesamte Steuerungs- und Antriebstechnik in einer sehr kompakten Schaltanlage untergebracht werden.
Aufgrund des umfangreichen Angebots an Basisfunktionen von B&R wurde das Projekt in einer Rekordzeit von 3 Monaten realisiert.
Inbetriebnahme der Prozesszelle innert 4 Tagen
Durch den Einsatz des Pantec Requirements Engineerings waren die Rahmenbedingungen und geforderten Funktionalitäten vollumfänglich bereits vor Beginn der Umsetzung klar beschrieben. Die Inbetriebnahme- und Abnahme Szenarien fallen somit als Nebenprodukt aus diesem Prozess.
Eine professionelle und konsequente Umsetzung erforderte keine Entwicklungsloops und die Inbetriebsetzung der Zelle durch den Kunden erfolgte in Rekordzeit ohne jegliche Befunde und Nacharbeiten.
Prozesstechniker kann selbständig Abläufe im Prozess modifizieren
Das geniale Usability Konzept für die Kombination aus herkömmlicher Antriebstechnik, Robotik und Prozesssteuerung ermöglichte die Umsetzung des anspruchsvollen Kundenprozesses durch einen Prozesstechniker ohne jegliche Mitwirkung der Entwicklungsmannschaft.
Die Fertigungszelle automatisiert die Verlegung der Spulenableitung mittels Isolierschläuchen.
Mit dem neuartigen Integrationsansatzes der Pantec AG ist es möglich, die verschiedenen Disziplinen Antriebstechnik, Robotik und Prozesstechnik in ein geniales Gesamtkonzept zu vereinen. Wir hätten niemals erwartet, dass ein Prozesstechniker ohne Unterstützung von Programmierern eine so komplexe Aufgabe in so kurzer Zeit erfüllen kann.
