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Fachartikel aus MECHATRONIK 7-8/2018, S. 54 bis 55

Kuka

Smarte Matrix-Produktion: Vision wird bei Kuka Realität

Mithilfe der Software Kuka SmartProduction_control und dem IIoT-Tool Kuka SmartProduction_monitoring gelingt eine transparente Automatisierung.

Bild: Kuka
Wandlungsfähig und flexibel: Mit der Kuka Matrix-Produktion produzieren Kunden beispielsweise Autotüren und Radhausbrücken auf ein und derselben Anlage. Das Umrüsten der Anlage funktioniert in kurzer Zeit. (Bild: Kuka)

Effizient, flexibel, nachhaltig und wandlungsfähig: Die Kuka Matrix-Produktion erfüllt die Anforderungen, denen sich Produzenten in Zeiten von Industrie 4.0 und IIoT stellen müssen. Die Software Kuka SmartProduction_control bildet dabei das Herzstück der Fertigung, das die Informationen sammelt und die gesamten Prozesse koordiniert und steuert. Die ideale Ergänzung ist das IIoT-Tool Kuka SmartProduction_monitoring, mit dem die Daten der Anlage ausgewertet und im Web visualisiert werden können. Durch die wahlweise Kombination beider Systeme erhalten Kunden eine Komplettlösung, die den modernen Produktionsansprüchen gerecht wird.

Intelligente Steuerung durch Kuka SmartProduction_control

Bild: Kuka
Wo befindet sich das AGV gerade? Welches Werkzeug benötigt der Roboter? Die KUKA SmartProduction_control behält den Überblick über die Anlage. (Bild: Kuka)

Eine smarte Produktion ist in der Lage, mit einer zunehmenden Typenvielfalt, häufigeren Modellwechseln und Stückzahlschwankungen zurechtzukommen. „Genau hier setzen unsere automatisierten Lösungen an“, sagt Dr. Andreas Bauer, Senior Software-Architekt im Competence Center Automotive von Kuka. „Individuelle Produkte profitabel zu fertigen, war die Idee, die uns am Ende zur Kuka Matrix-Produktion führte.“ Hauptakteur in der wandlungsfähigen Fertigung ist die Software Kuka SmartProduction_control, die auf Künstliche-Intelligenz(KI)-Technologien basiert. Von der Autotür- zur Radhausbrücken-Fertigung – durch die Software ist eine Umrüstung innerhalb kürzester Zeit möglich. Kuka SmartProduction_control hat alle Informationen und koordiniert die Prozessteilnehmer: angefangen vom Roboter, der eventuell vor einem Prozessschritt eine Werkzeugumrüstung benötigt, bis hin zum Automated Guided Vehicle (AGV), das ihm dieses on-Demand aus dem Toolstore liefern kann. „Für den reibungslosen Ablauf, bei dem jeder Roboter weiß, was er zu tun hat bzw. das jeweilige AGV weiß, welches Werkzeug oder Bauteil es zu holen hat, ist die Software Kuka SmartProduction_control entscheidend.“ Die Algorithmen der Kuka SmartProduction_control verarbeiten die Daten der Produktionsteilnehmer in Echtzeit und generieren einen auf die aktuelle Situation optimal abgestimmten Ablauf. So wissen die selbstfahrenden AGVs, welche Greifer oder Bauteile zu welcher Zeit an welche Roboterzellen zu liefern sind. Die Matrix-Produktion basiert auf kategorisierten, standardisierten Produktionszellen, produktneutralem Equipment und produktspezifischen Grundfunktionalitäten. Die Intralogistik ist von der Produktion physisch getrennt, für die flexible Zusammenführung sorgen die selbstfahrenden AGVs, koordiniert durch die Kuka SmartProduction_control. Die Vorteile gegenüber einer starr verketteten Linie liegen auf der Hand: Ein Modellwechsel kann einfach durch geändertes Fahrverhalten und den frei programmierbaren Materialfluss erfolgen, ohne die gesamte Produktionsanlage umbauen zu müssen.

Prozessübersicht durch Kuka SmartProduction_monitoring

Bild: Kuka
Daten sammeln, analysieren und die Anlage verbessern. Das IIoT-Tool KUKA SmartProduction_monitoring macht das einfach möglich. (Bild: Kuka)

Der Output passt nicht zu den Ansprüchen? Die Prozessdaten können nur in der Produktionshalle überwacht werden? Eine kontinuierliche Auswertung der gesammelten Daten existiert nicht? Das webbasierte System Kuka SmartProduction_monitoring ist die Lösung. Kunden können jederzeit und von überall auf die Produktionsdaten zugreifen. Gesammelt werden diese mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung. Dieses langfristige Prozessmonitoring schafft eine strukturierte Datenbasis für KI-Analysen, die wiederum eine Prozessoptimierung ermöglichen – mit oder ohne Algorithmus. Fehler werden so identifizierbar und vermeidbar, eine präventive Wartung ist möglich. Kuka SmartProduction_monitoring beschleunigt die Anlaufphase: „Erfahrung bringen wir zum Beispiel aus verschiedenen Kundenprojekten im Automobilbereich und dem Einsatz in der eigenen Produktion in Augsburg mit. Hier konnten wir eine bis zu 20-prozentige Verkürzung der Anlaufphase erreichen. Auch die Taktzeit konnten wir mit Hilfe des Tools in einem Zeitraum von sechs Wochen um bis zu 25 Prozent optimieren, indem wir zum Beispiel taktzeitkritische Komponenten und Low-Performer identifizieren“, sagt Robert Kamischke, Vice President Business Unit Smart Production I4.0 von Kuka. Eine optimierte Produktion führt selbstverständlich zu einer Kostenreduktion und damit zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit. Die unterschiedlichen Benutzeransichten ermöglichen es mehreren Personen, mit dem Tool zu arbeiten und die für sie wichtigen Informationen zu visualisieren. Kunden können Kuka SmartProduction_monitoring ohne Bedenken in ihre bereits bestehende Anlage einsetzen. Es ist eine ideale Brownfield-Anwendung.

Industrie 4.0 live miterleben

Besichtigungen des Kuka SmartProduction Center auf dem Augsburger Werksgelände, welches im März dieses Jahres eröffnet wurde, sind auf Anfrage möglich. Seit Juni 2018 stehen Interessenten auch in München die Türen zu der IIoT-Welt offen: in der SmartFactory as a Service.