Um die gewünschte Produktionsleistung zu erreichen, werden die Bearbeitungen automatisch auf zwei Bearbeitungsroboter aufgeteilt, typische Bearbeitungen werden in einem Bohrhub zusammengefasst (z.B. Scharniere, Reihenbohrungen). Dazu tragen die beiden Bearbeitungsroboter jeweils einen Multifunktionskopf mit 41 Werkzeugen, um alle notwendigen Bearbeitungen ohne Werkzeugwechsel durchführen zu können.
Der Wunsch nach größtmöglicher Flexibilität wurde durch eine spezielle Software – dem sogenannten Optimierer – erfüllt, der aus der Werkstückbeschreibung in der zentralen Datenbank des Kunden beim Beschicken der Anlage das Bearbeitungsprogramm generiert. Durch diese direkte Anbindung der Steuerung an das übergeordnetes Manufacturing Execution System (MES) wird so eine volle Vernetzung der Produktion erreicht. Der Küchenhersteller bekam dabei ein hilfreiches Tool an die Hand: Das HMI der Zimmer Group ermöglicht eine intuitive Bedienung und erweiterte Diagnosemöglichkeiten für die gesamte Roboterbearbeitungszelle.
Produktionsvorteile und Investitionssicherheit mit Industrie 4.0
„Um so eine komplexe Anlage während der Planung, aber auch später im Betrieb zuverlässig organisieren zu können, braucht man eine hundertprozentige Echtzeitsimulation“, führt Achim Gauß aus. „Ein solcher Digitaler Zwilling macht die Anlage hochflexibel, aber auch spannend für die Arbeitsvorbereitung und für die Planung beim Kunden. Wir haben in diesem Projekt sehr viel gelernt und haben dieses Know-How mit dem digitalen Zwilling auf all unsere Komponenten übertragen können.“ Mit Hilfe des Digitalen Zwillings im HIL-System kann die Zelle virtuell aufgebaut werden, um die Anlagenleistung und Funktionalität schon vor der Realisierung überprüfen zu können. Damit setzt die Roboterbearbeitungszelle der Zimmer Group die Ansätze der Industrie 4.0 konsequent um.
Der Auftraggeber Schmidt ist mit der Umsetzung sehr zufrieden, da die Zelle neben einer hohe Anlagenverfügbarkeit erhebliche wirtschaftliche Vorteile bietet. So ergeben sich durch die Nutzung von Industrierobotern anstelle von klassischen Bearbeitungsmaschinen und durch den deutlich einfacheren Aufbau signifikant geringere Investitionskosten. Die umlaufenden Shuttles des innovativen Transportsystems können in Bezug auf Geschwindigkeit, Taktung und anzufahrende Positionen individuell gesteuert und einzeln oder im Verbund betrieben werden. In Verbindung mit den Bearbeitungsstationen lässt sich eine deutlich höhere Produktionseffizienz als bei herkömmlich getakteten Maschinen erzielen. Über den gesamten Lebenszyklus betrachtet bietet das neue Maschinenkonzept darüber hinaus eine hohe Investitionssicherheit, da der modulare Aufbau spätere Erweiterungen durch neue Bearbeitungsmodule ermöglicht.
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