Intralogistik in der Metallbearbeitung

Der Fachkräftemangel macht die zunehmende Automatisierung von Produktionsabläufen in der Metallbearbeitung notwendig. Ziele dabei sind beispielsweise die Erhöhung der Ausbringungsrate und eine gleichzeitig flexible Reaktionsmöglichkeit auf wechselnde Kundenbedarfe.

Um die Auslastung und Gesamtanlageneffektivität von Werkzeugmaschinen zu erhöhen, projektieren die Fertigungsingenieure Automatisierungslösungen für das automatische Beladen und Entladen der Werkstücke in das CNC-Bearbeitungszentrum oder die CNC-Drehmaschine. Werkzeugmaschinenbauer bieten beim Kauf von Neumaschinen als Option entsprechende Automatisierungseinrichtungen an.

Automatisierte Werkstückzuführung

Roboter zur automatisierten Zuführung und Entnahme von Werkstücken

Einzelne Roboter, die typischerweise einer Maschine zugeordnet sind, bieten Flexibilität bei kleinen bis mittleren Fertigungslosgrößen.

Portalroboter für getaktete Fertigung von Großserienteilen

Bei der Fertigung von Großserienteilen, wie beispielsweise in der Automobilindustrie, transportieren häufig Portalroboter die Werkstücke von einem Bearbeitungszentrum zum nächsten. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Standardmaschinen die Zerspanung übernehmen. Fertigungsingenieure optimieren die Zykluszeiten und Taktraten für die Werkstücke durch Aufteilung der einzelnen Zerspanungsschritte (Schruppen, Vorbohren, Schlichten, Fertigbohren, …) auf mehrere Maschinen.

Der Griff in die Kiste

Rohteile in der (klein- und mittelgroßen) Serienfertigung werden oft als Schüttgut in Gitterboxen gelagert. Roboter oder sogenannte Cobots (bei denen auf diverse Schutzeinrichtungen verzichtet werden kann) entnehmen die Werkstücke aus der Gitterbox und führen sie der Bearbeitungsmaschine zu.

https://de.wikipedia.org/wiki/Griff_in_die_Kiste

Industrielle 3D-Kamera

3D-Kameras versorgen die Robotersteuerungen mit Informationen für das richtige Greifen des Objekts

Hier ein Beispiel für 3D-Kameras zum Roboteranbau

https://www.matrix-vision.com/smart-3d-camera-rc-visard-en.html

Identifikation von Objekten für Losgröße 1

Bei einer hochflexiblen Produktion von Einzelteilen muss die Maschinensteuerung wissen, welches Werkstück im nächsten Schritt bearbeitet wird. Dazu bieten optische Codes wie Barcodes oder Datamatrixcodes die Möglichkeit der Serialisierung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Smart_Factory

Schon seit langer Zeit hat sich RFID für die Identifikation von Bearbeitungswerkzeugen etabliert.

Dabei befindet sich der RFID-Datenträger in der Werkzeugaufnahme (Steilkegel SK, Hohlschaftkegel HSK, …) oder im Anzugsbolzen.

Zunehmend etabliert sich RFID nun auch in der Werkstückverfolgung:

https://www.balluff.com/local/de/industries-and-solutions/applications/metalworking/correctly-associate-and-track-workpieces/

Identifikation von Werkstücken mit RFID

So kombiniert RFID die Anwendung von Werkzeugidentifikation und Intralogistik von Werkstücken in der Produktion.

RFID-Auswerteeinheiten mit der Möglichkeit des Anschlusses mehrerer RFID-Schreib-/Leseköpfe realisieren eine wirtschaftliche Steuerungsanbindung.

https://www.balluff.com/local/de/productfinder/#/ca/A0003/cg/G0304/product/F03402?bas_num_rwheads=4&table_page=1

Die aktuelle Standardisierung von Schnittstellen im Bereich der Ortungstechnologien für die Intralogistik wird weitere Anwendungsfelder für RFID erschließen.

Fazit:

Nachdem die Kern-Technologien der Werkzeugmaschinen (wie CNC-Maschinensteuerung, Optimierung der Zerspanungsprozesse) in den letzten Jahrzehnten im Bereich der Metallbearbeitung gewaltige Fortschritte erfahren haben, liegt jetzt der Fokus auf der Maschinenperipherie – auf der Optimierung der logistischen Abläufe für das Werkstückhandling.

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