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Mobilrobotik von Omron für mehr Flexibilität in der Produktionslinie

Autonome Mobilrobotik für die Fertigung
Kollaborative Roboter von Omron für mehr Flexibilität

Schnell auf Markttrends reagieren zu können, ist für jedes Unternehmen ein strategischer Vorteil. Produktlebenszyklen werden kürzer, da sich die individuellen Wünsche der jeweiligen Kunden kontinuierlich ändern. Immer bedeutender werden für Hersteller deshalb flexible Fertigungsprozesse. Diese kommen mit raschen Produktwechseln, Individualisierungen und kleinen Losgrößen zurecht – eine gute Basis, um Profite zu erwirtschaften. Die dafür erforderliche Flexibilität kann durch kollaborative Roboter gewährleistet werden. Besonders effektiv sind sie, wenn sie sich mobil einsetzen lassen, also mit Mobilrobotik kombiniert werden.

Peter Lange, Business Development Manager European Fixed Robotic Team, Omron Electronics GmbH, Langenfeld

Inhaltsverzeichnis

1. Taxizentrale für mobile Roboter
2. Kollaborative Roboter sind der nächste Schritt

 

Von traditionellen Produktionslinien hat jeder ein Bild im Kopf: Komplettsysteme, die stets nur bestimme Produkte in großer Stückzahl produzieren. Nach und nach werden beispielsweise Rohlinge eingelegt, verarbeitet und abtransportiert. Dabei ist der Produktfluss starr. Wenn das zu erstellende Produkt gewechselt wird, muss die Anlage erst leerlaufen und anschließend umgerüstet werden. Bei dieser Struktur kommt eine auftragsspezifische Individualisierung nicht in Frage, da sie schlicht nicht realisierbar ist. Allerdings kann auch die Serienfertigung den Herstellern Schwierigkeiten bereiten. Kostenfaktoren wie Stillstands- und Umrüstzeiten müssen hier ebenfalls bedacht werden. Diese fallen zum Beispiel an, wenn ein Automobilzulieferer erst 10.000 Teile für Kfz-Hersteller A, danach 5000 für Hersteller B und dann 1000 für Hersteller C produziert. Wer die traditionelle Fertigungslinie aufbricht, erhält dadurch die Option, die Produktion flexibler zu gestalten. Heraus kommen dabei Prozessmodule, mit denen Produkte kundenspezifisch zusammengestellt werden können. Die aufgebrochene Produktionslinie kann sich immer weiter verzweigen und ermöglicht so eine spezifische Verarbeitung eines einheitlichen Ausgangsprodukts. Wird zukünftig auf ein Produkt eines Zweigs verzichtet, können die Prozessmodule auf den anderen trotzdem weiterlaufen. Außerdem lassen sich die Module bei Bedarf anders anordnen. Häufig werden fahrerlose Transportsysteme (FTS, engl. Automated Guides Vehicle/AGV) beziehungsweise sogenannte Mobilroboter eingesetzt, um einen flexiblen und zuverlässigen Warenfluss zwischen solchen einzelnen Modulen zu gewährleisten. Sie steuern auftragsbezogen die unterschiedlichen Fertigungszellen an und beschicken sie. Mit Faktoren wie immer variableren Produkten in kleinen Stückzahlen, sich ständig ändernden Produktionsbedingungen oder der Just-in-time-Bereitstellung unterschiedlicher Werkstückteile können sie flexibel umgehen. So eine Flexibilität ist in vielen Branchen gefragt, angefangen vom Online-Handel im Consumerbereich bis hin zur Automobilindustrie. Der Automatisierungsspezialist Omron Electronics GmbH liefert mit den autonomen Mobilrobotern der LD-Serie dafür gute Voraussetzungen.

Taxizentrale für mobile Roboter

Ihre Aufgaben erledigen die mobilen Roboter völlig autonom. Die intelligenten Fahrzeuge orientieren sich an den räumlichen Gegebenheiten ihrer Anlage und passen sich an diese an. Die autonome Kartierung der On-Board-Steuerung sorgt dafür, dass die verschiedenen Wege nicht vorprogrammiert werden müssen. Für die Flottensteuerung gibt es den Enterprise Manager, der damit quasi eine eigene Taxizentrale bildet. Per WLAN verteilt er Aufträge an die mobilen Roboter. Dabei wählt er passende Fahrzeuge aus. Zudem optimiert er den Verkehrsfluss und verwaltet Systemparameter der gesamten Fahrzeugflotte, so zum Beispiel den Ladezustand der Batterien. Kommunizieren kann er unter anderem mit Fabriksystemen wie MES, WMS und ERP. Auf der Mobile-Planner-Benutzeroberfläche kann der Anwender jederzeit Informationen zu den mobilen Robotern abrufen.

Angezeigt werden die aktuell abzuarbeitenden Aufträge, die Position, der Status und der Akkuladestand der Roboter sowie Alarme, die darauf hinweisen, dass Roboter Hilfe benötigen. Da die Software sowohl auf Windows als auch auf Android- und iOS-Plattformen läuft, kann sie auf PCs, Laptops, Tabletts und anderen Devices genutzt werden.

In Kombination mit den Fertigungszellen hat der Einsatz der mobilen Roboter mehrere Vorteile: Der Durchsatz steigt, Maschinenstillstandzeiten verringern sich, Fehler werden vermieden, die Materialrückverfolgbarkeit verbessert sich und auch kleine Stückzahlen können ab einer Losgröße von 1 wirtschaftlich produziert werden.

Kollaborative Roboter sind der nächste Schritt

Noch mehr Flexibilität ist mit kollaborativen Robotern erreichbar, also mit sogenannten Cobots. Sie sind der nächste Schritt in einer stetig moderner werdenden Produktion. Solche Roboter arbeiten gemeinsam mit dem Menschen als Team. Das direkte Zusammenwirken findet innerhalb eines festgelegten Kollaborationsraums statt. Dafür sind die Roboter (gemäß DIN EN ISO 10218-1 bzw. ISO/TS15066) eigens konstruiert. Für sie existieren vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Branchen. Sie reichen von einfachen Pick-and-Place-Anwendungen beim Teilehandling, Sortieren und Palettieren über Maschinenbeschickung bis hin zum Kommissionieren, Verpacken und Prüfen. Entsprechende Cobots bietet Omron mit der TM-Serie an, die zusätzlich mit den autonomen mobilen Robotern der LD-Serie kombinierbar sind. Dadurch lässt sich der Produktionsprozess noch flexibler und effizienter gestalten, denn die Cobots können genau dort arbeiten, wo sie gerade gebraucht werden. Der Programmier- und Installationsaufwand ist gering. Bei der Programmierung der Roboter sind (fast) keine Vorkenntnisse erforderlich, weil diese eine Flowchart-basierte, intuitive HMI-Schnittstelle und einfache Teach-Funktionen haben. Zudem haben die Cobots ein integriertes Bildverarbeitungs- und Beleuchtungssystem, um Produkte und Marker aus einem weiten Betrachtungswinkel exakt zu erfassen. Mühelos umsetzen lassen sich Inspektions-, Mess- und Sortieranwendungen dank vieler Kernfunktionen wie Muster-, Strichcode- und Farberkennung. Ein weiteres wichtiges Merkmal der Bildverarbeitung ist die Landmarkerkennung zur selbstständigen und präzisen Ausrichtung der Koordinatensysteme der Maschine und des Roboters. Gemeinsam können Prozessmodule, autonome Mobilrobotik, Cobots und der Mensch vom Bestelleingang bis zur Auslieferung eine flexible Fertigung realisieren. Dementsprechend sind die kollaborativen, gleichzeitig mobilen Roboter ein weiterer Baustein in dem „Innovative-Automation“-Konzept für die flexible Fertigungsindustrie der Zukunft. jg

Details zum Thema Mobil-Robotik von Omron
hier.pro/hWkkj

Kontakt:

OMRON ELECTRONICS GmbH
Elisabeth-Selbert-Str. 17
40764 Langenfeld
Tel: +49 (0)21 73 68 00–0
Fax: +49 (0)21 73 68 00–400
info.de@eu.omron.com
www.industrial.omron.de


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