Wie die skalierbare und flexibel modulare Automatisierung die Fertigungsindustrie revolutioniert
Zuletzt hat die Industrie 4.0 die Methoden und Konzepte, mit denen Fertigungsunternehmen die grundlegenden Prozesse ihres Geschäfts angehen, schrittweise verändert. Die modulare Automatisierung bietet Chancen für zahlreiche Betriebsbereiche, von Human Resources bis hin zur Rentabilität. Sie durchbricht kontinuierlich die Barrieren des Übergangs von menschengesteuerten Maschinen zu automatisierten Maschinensteuerungslösungen und bietet somit produktivitätssteigernde Lösungen.
Automatisierungsplattformen für die mannlose Fertigung entstehen in verschiedensten Formen und entwickeln sich im Hinblick auf Erschwinglichkeit, Erweiterbarkeit und Benutzerfreundlichkeit.
Führend auf dem heutigen Markt in diesen Kategorien sind modulare End-to-End Automatisierungslösungen. Im Vergleich zu den herkömmlichen industriellen Lösungen, die von großen, unflexiblen und kostspieligen Systemen dominiert wurden, eröffnet die modulare Automatisierung in der Fertigungsindustrie neue strategische Möglichkeiten für die “High Mix – Low Volume”- Hersteller (Kleinserienfertigung). Die Vorteile erschließen sich schnell, wenn man Platzbedarf, Kosten für die Einrichtung der automatisierten Maschinenbeschickung und einen späteren Ausbau des Systems, Sicherheitsanforderungen und eine allgemeine Steigerung der Produktivität und Flexibilität berücksichtigt. Zu den wichtigsten Vorteilen der modularen Automatisierung gehören1:
- Kürzere Zeit bis zur Inbetriebnahme
- Höhere Produktivität und Effizienz
- Erschwinglichere Lösung
- Kostengünstige Skalierbarkeit
- Minimale Sicherheitsanforderungen
Kürzere Zeit bis zur Inbetriebnahme
Die kurze Zeit zwischen Bestellung und Inbetriebnahme einer modularen Automatisierungsplattform ist einer der wichtigsten Vorteile für Fabrikbesitzer, die neu in die Welt der Automatisierung einsteigen. Im Vergleich zu großen Industrielösungen, die zwischen 12 und 24 Monaten brauchen, um beim Kunden einzutreffen, können kompakte cobot-basierte Lösungen in der Regel innerhalb von drei bis sechs Monaten nach der Bestellung geliefert werden.
Innerhalb von 5 Tagen nach der Lieferung kann die modulare Automatisierungslösung installiert werden und in betrieb genommen werden. Dies erfordert oftmals keine oder nur minimale
Programmierung. Im Gegensatz zum kostspieligen Support durch spezialisierte Techniker, der bei der Installation großer Automatisierungssysteme erforderlich ist, kann die modulare Plattform
durch einen Produktmanager oder Mitarbeiter installiert werden.
Wie ist es möglich, dass eine Plattform in so kurzer Zeit im Werk einsatzbereit ist? Vor dem Versand wird jede einzelne Plattform außerhalb des Werks gebaut, montiert und getestet. Darüber hinaus ermöglicht die modulare Bauweise der Plattformen eine gezielte Anpassung an Kundenwünsche. Hersteller können ihre Konfiguration mit einer Vielzahl von Erweiterungen, die alle aus vorgefertigten Modulen ausgewählt werden, individuell anpassen. Diese sind zum Zeitpunkt der der Bestellung bereits versandfertig.
Höhere Produktivität und Effizienz
In der gegenwärtigen HMLV-Industrie wird der größte Teil der Produktion vollständig von Menschen eingerichtet und verwaltet. Das daraus resultierende Risiko eines Arbeitskräftemangels wurde in den letzten Jahren beispielhaft deutlich und hat viele Unternehmer überzeugt, die Möglichkeiten einer risikoarmen modularen Automatisierung zu erkunden. Die
Produktivitätsvorteile der modularen Automatisierung sind im Einzelnen 2:
- bis zu 50 % weniger Ausfallzeiten der Maschine
- bis zu 50 % weniger Kosten im Vergleich zu größeren Lösungen
- bis zu 20 % geringere Investitionen in die Lebenszyklusverwaltung
Bei flexiblen Produktionsanlagen können die normalen Steigerungen folgendes umfassen:
- bis zu 40 % kürzere Markteinführungszeit
- bis zu 80 % schnellere Umstellungen der Produktionsanlagen
- Kaum Entwicklungsaufwand für das Kopieren und Anpassen einer Produktionslinie
- bis zu 50 % weniger Investitionsaufwand.
Vergleich: Manuelles Bestücken von Maschinen vs. Roboter Maschinenbestückung
Erschwinglichere Automatisierungslösung
Zu den größten Vorbehalten der Hersteller gegenüber der Einführung von Automatisierungssystemen gehören die bislang hohen Investitionen, die für die Automatisierung von Arbeitsabläufen erforderlich waren. Inhaber und Manager fürchten zum einen die hohen Kosten des hochqualifizierten Personals, welches für die Einrichtung und den Betrieb modularer Automatisierungssysteme erforderlich ist. Zum anderen benötigen die großen unbeweglichen Lösungen viel Platz und haben längeren Amortisationszeiten.
Die Antwort auf diese Hürden der Automatisierung liegt in kompakten, modularen,erschwinglichen und einfach zu bedienenden Automatisierungslösungen. Durch eine sofortige Steigerung der Gesamtanlageneffektivität (OEE), direkt nach der Installation der modularen Automatisierungsplattform, wird der ROI-Zeitraum drastisch verkürzt.
Darüber hinaus ermöglicht die modulare Automatisierung die Standardisierung von Fertigungsprozessen sowie das Erstellen von Algorithmen für parallele Anlagen. Die Module können leicht auf verschiedene Maschinen (CNC, Lasermarkierung/Gravur, Inspektion, Schleifen usw.) kalibriert werden, wodurch Produktänderungen besser und schneller durchgeführt werden können. Da nicht für jede Verfahrensänderung externe Ingenieure erforderlich sind, lassen sich Zeit- und Finanzinvestitionen reduzieren. Diese Steigerungen der Anlageneffizienz führen zu höherer Produktivität, schnelleren Produktwechseln und insgesamt zu gesteigerter Wettbewerbsfähigkeit.
Kostengünstige Skalierbarkeit
Die zukünftigen Investitionen, die für die Automatisierungslösung eines Unternehmens erforderlich sind, bieten Firmeninhabern häufig Grund zur Sorge.
Nicht vorhersehbaren Kosten für Änderungen an der Ausrüstung, der Kinematik und der Platzierung herkömmlicher Automatisierungssysteme sind oftmals Grund genug, die Automatisierung gänzlich abzulehnen.
Ein weiterer Vorteil der modularen Automatisierung ist die kostengünstige Skalierbarkeit. Das dynamische System besteht aus der Summe modularer Teile und ermöglicht es den Eigentümern,
durch einfaches Plug & Play neue Module zu installieren und somit die Fähigkeiten der aktuellen Plattform zu erweitern. Dieser Mehrwert ermöglicht es dem Unternehmen, sich den ständig
ändernden Aufgaben anzupassen, die für die Automatisierung im Bereich der Kleinserienertigung erforderlich sind. Dies ermöglicht eine eine zukunftssichere Investition.
OKUMA CNC Maschine wird automitisch beschickt mit der modularen acubez™ Automatisierungsplattform, inkl. UR10e Cobot Arm and acubez™ Doppergreifer (EOAT)
Minimale Sicherheitsanforderungen
Der Verlust von Stellfläche zugunsten von Automatisierungsanlagen in einer laufenden Produktion ist einer der größten Schmerzpunkte für jeden Manager oder Firmeninhaber. Ebenso können die erforderlichen Sicherheitszonen, die mit größeren traditionellen Industrielösungen einhergehen, einen Betriebsleiter dazu zwingen, seine Fabrik umzubauen, um die neuen Systeme unterzubringen.
Die minimalen Anforderungen, die mit der modularen Automatisierung einhergehen, gehören daher zu ihren größten Vorteilen. Der Roboterarm der normalerweise den gefährlichsten Teil der Lösung darstellt, ist bei den kompaktesten Plattformen auf dem Markt, ist meistens ein kollaborativer Roboter. Diese Lösungen können häufig, gestützt durch eine interne Risikoanalyse, ohne Sicherheits- oder Laserzaun installiert werden und haben eine durchschnittliche Stellfläche, die nicht größer ist als die eines Werkzeugwagens.
Als führende Ende-zu-Ende-Lösung, in der Kategorie der Automatisierungssicherheit, bietet die acubez™ cobot-basierte Plattform einen zusätzlichen, proprietären Vorteil. Sie verfügt über einen
speziell programmierten Roboterarm, der mit Hilfe von Berechnungsalgorithmen automatisch die optimalen Bewegungen und Zeitabläufe der Plattform errechnet. Der ControlCube, der als Gehirn der acubez™ Plattform fungiert, setzt Prioritäten bei den Bewegungen des Roboterarms, um den Arm innerhalb der Plattform zu halten und so Sicherheitsrisiken auf ein Minimum zu reduzieren.
Über die modulare Automatisierungsplattform acubez™
Acubez™ ist ein innovatives Industrie 4.0-Unternehmen für Fertigungsautomatisierung, das mit seiner hochmodernen modularen Automatisierungsplattform eine sichere End-to-End-Lösung für die High-Mix und Low-Volume-Fertigung bietet. Mit kompakten, flexiblen und skalierbaren Lösungen zur Steigerung der Produktivität ermöglicht acubez™ Herstellern, heute ihre CNC <uMaschinenbestückung zu automatisieren und schon morgen zu erweitern. Laden Sie jetzt den acubez™ Produktkatalog herunter oder vereinbaren Sie einen Termin für ein Gespräch mit einem unserer Automatisierungsexperten.
Fussnote:
