In Kooperation mit Fastems : RoboCell ONE von Fastems schafft flexible Losgrößenfertigung

Unternehmen in der spanabhebenden Fertigung haben es wirklich nicht leicht, insbesondere bei der Teilehandhabung. Das betrifft nicht nur einen anhaltend hohen Termin- und Kostendruck, sondern auch eine zunehmend komplexere Produktion. Die Teilevarianz nimmt zu bei gleichzeitig geringeren Stückzahlen pro Auftrag. Die RoboCell ONE von Fastems bietet eine Lösung, denn sie wurde für eine äußerst anpassungsfähige und somit flexible Bearbeitung insbesondere von schweren Werkstücken in unterschiedlichen Losgrößen entwickelt.

Die einfach konfigurierbare Roboterzelle ist zur Handhabung vor allem von schwereren Werkstücken bis 80 kg sowie zur Automatisierung von bis zu zwei Werkzeugmaschinen gleichen Typs (Dreh- oder Fräsmaschine) ausgelegt. Die speziell für die flexible Losgrößenfertigung mit hoher Teilevarianz entwickelte RoboCell ONE setzt also genau dort an, wo bereits existierende Automationssysteme schon alleine aufgrund des maximalen Werkstückgewichtes an ihre Grenzen stoßen.

Zu einer der Besonderheiten der Roboterzelle gehört ein optionales automatisiertes Greiferwechselsystem für die flexible Werkstückhandhabung sowie die einfache Einführung neuer Teile auch während der laufenden Produktion. So lässt sich der Roboter mit Einzel-, Doppel- oder Sondergreifern bestücken, wobei für die fertigungsspezifische Werkstückhandhabung bis zu sechs verschiedene Greifer eingesetzt werden können.

Die RoboCell ONE ist somit in der Lage, zwei Maschinen flexibel mit Werkstücken zu versorgen, wobei es möglich ist, mit beiden Maschinen parallel unterschiedliche Produkte zu fertigen. Der Roboter wechselt zum Be- und Entladen der jeweiligen Anlage hierzu automatisch seine Greifer. Das Ergebnis: eine optimale Maschinenauslastung selbst bei häufig wechselnden Aufträgen. Ein zusätzliches Plus an Produktivität erzielt die Roboterzelle außerdem durch die Option, weitere Prozesse in das Automationssystem integrieren zu können, bspw. durch die Einbindung einer Messmaschine oder eines Markiersystems.

Für eine Umrüstung der RoboCell ONE auf ein neues Werkstück sind nahezu keinerlei Roboterkenntnisse erforderlich – eine große Erleichterung vor allem bei Teilefamilien.

Statt den Roboter zeitaufwendig einzuteachen, erfolgt die Konfiguration mittels parametrischer Programmierung über die Manufacturing Management Software (MMS) von Fastems. Die notwendigen Werte bzw. Parameter werden hierzu über die intuitive MMS Bedieneroberfläche für das Werkstückhandling in der Steuerung hinterlegt. Neue Teilestammdaten sowie Aufträge lassen sich auf diese Weise gleichsam schnell wie einfach während der laufenden Produktion, also hauptzeitparallel, erstellen.

Insbesondere in Kombination mit der MMS liefert die RoboCell ONE nahezu einzigartige Vorteile für die Fertigungspraxis. Die Software plant entsprechend der Produktionsaufträge automatisch die gesamte Fertigung mit wechselnden Werkstücken in unterschiedlichen Losgrößen und unter Berücksichtigung sämtlicher hierfür benötigten Ressourcen. Die MMS zeigt darüber hinaus den Status der aktuellen Fertigung in Echtzeit an (Auftragsfortschritt, Zeitplan, etc.), kalkuliert die Maschinenkapazitäten für noch anstehende Aufträge und visualisiert dem Bediener bereits im Voraus notwendige Maschinenumrüstungen. Zusammengenommen führt dies zu sinkenden Fertigungskosten pro Werkstück und verkürzten Durchlaufzeiten Dank der vorausschauenden Feinplanung der MMS.

Im Frühjahr 2019 stellte Fastems die neue Version der MMS vor, mit der sowohl automatisierte als auch nicht automatisierte Prozesse in das Fertigungsmanagement integriert werden. Die Software vereint hierzu drei Anwendungsbereiche in einer einzigen Plattform: palettenbasierte Automatisierung, Automatisierung des direkten Werkstückhandlings mit Robotern sowie den Arbeitszellenbetrieb für Einzelmaschinen und andere manuelle Fertigungsvorgänge. Wie bereits im Zusammenhang mit der RoboCell ONE erwähnt, bietet die neue MMS eine umfangreiche Auswahl an Funktionen für das direkte Werkstückhandling. Die Software ist somit generell für das Produktionsmanagement von roboterbasierten Anwendungen prädestiniert.

Die einfache Aufnahme von neuen Werkstücken in einen Fertigungsprozess ist ein wesentlicher Schlüssel zur Erfüllung heutiger Fertigungsanforderungen. Hierfür bietet die MMS Funktionen für die Definition von Teilprozessplänen. Zusammen mit parametrischen Roboterprogrammen und einer koordinatenbasierten Teileortung wird hierdurch der Bedarf an Roboterprogrammierung minimiert, wobei die zeitaufwendige SPS-Programmierung vollständig entfallen kann. Zusätzlich zu einer vorausschauenden, anpassungsfähigen Planung für die automatisierte Produktion mit Industrierobotern unterstützt die MMS die Planung von Fertigungshilfsmitteln durch Angabe fehlender Ressourcen wie Schneidwerkzeuge, NC-Programme, Rohstoffe etc. Hierdurch kann sich der Bediener voll und ganz auf seine Aufgaben zur Umsetzung der geplanten Produktion konzentrieren.

In einer Roboterzelle verwaltet die neue MMS die auftragsbezogene Produktion über Fertigungslose. Mit der Möglichkeit, in diesem Zusammenhang mehrere verschiedene Teile gleichzeitig in verschiedenen Auftragslosgrößen produzieren zu können, erhöht sich die Fertigungsflexibilität. Zusätzlich stehen hierzu Informationen zu den benötigten Spannmitteln an der Werkzeugmaschine in Form von Rüstvorgängen zur Verfügung. Die MMS kann zudem neue Rüstvorgänge für Werkzeugmaschinen planen und nimmt je nach Anwendung sogar das automatische Rüsten einer Maschine mit einem Roboter in die Hand.

Mehr noch: Die jüngste MMS-Version ermöglicht es jetzt auch, nichtautomatisierte Prozesse (z. B. in Zusammenhang mit einer Roboteranwendung oder einem flexiblen Fertigungssystem) zu planen und zu steuern, um die Lücke zwischen automatisierten und manuellen Fertigungsprozessen zu schließen. Vor diesem Hintergrund erhält beispielsweise der Bediener einer Stand-Alone-Werkzeugmaschine über die MMS genaue Listen und Anweisungen, welche Arbeitsschritte und Einzelaufgaben für die Produktion erforderlich sind. Die MMS liefert ihm hierzu zeitnah alle relevanten Informationen, z. B. wann eine Einrichtung, Materialien, Werkzeuge etc. zur Verfügung stehen müssen.