Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 12/2016, 09.12.2016

Individuelles vom Fliessband

Um die von Industrie 4.0 in Aussicht gestellten Schätze in der vollständig vernetzten Produktion zu heben, sollte jedes Element der Fertigungskette individuell anpassbar sein. Dies gilt insbesondere für Transportsysteme. Mit «SuperTrak» bringt B&R ein intelligentes System auf den Markt, das diese Flexibilität in der Produktionstechnik bietet.

(msc) «Kundenspezifische Produkte haben für den Verbraucher einen besonderen Wert», sagt Robert Kickinger, Manager Mechatronic Technologies bei B&R, und verantwortlich für «SuperTrak» das neue Transportsystem im Programm von B&R. «Deshalb ist der Kunde bereit, dafür mehr zu bezahlen.» Allerdings müssen die individuellen Produkte für den Hersteller eine Bedingung erfüllen, merkt Kickinger an: «Sie müssen sich in hochautomatisierter Massenfertigung herstellen lassen, sonst sind die Stückkosten zu hoch, und die Produktion ist nicht rentabel.»

Woran es in vielen Industriesegmenten derzeit noch mangelt, sind genügend flexible Produktionsmaschinen. Doch der Wettlauf hat längst begonnen. Die zusätzliche Wertschöpfung durch die Produkt-Individualisierung ist das erklärte Ziel. Die Herstellung von solchen Produkten ist zum marktübergreifenden Trend geworden – nur ist sie heute oft noch mit manuellen Eingriffen verbunden. Und Umrüstzeiten an den Maschinen von Produktvariante A auf Variante B bedeuten Maschinenstillstand und sind kostenintensiv. Die wirtschaftlichen Vorteile der Massenfertigung gehen so verloren.

Das zeigt auch ein Beispiel aus der industriellen Fensterfertigung: Bauherren können heute aus einer Vielzahl von standardisierten Fensterabmessungen wählen, aber auch kundenspezifische Abmessunden bestellen. «Die Einzelteile der Fenster werden automatisiert und effizient gefertigt», erklärt Kickinger, «nur greift heute jedes Mal ein Werker ein und stellt die Maschine mechanisch um, wenn sich die zu produzierende Grösse auch nur geringfügig ändert.» Dieses Umrüsten erfolgt heute allermeistens noch manuell, was unnötig Zeit und Geld kostet.

Spätestens an der Produktionsmaschine erlebt die Individualisierung in der Massenfertigung also noch Grenzen. «Für die Individualisierung ist automatisierte Flexibilität notwendig, nur so erzielt die Massenfertigung die notwendige Produktivität», erklärt Kickinger.

Durch den technischen Fortschritt sind die passenden Mittel zur erfolgreichen Umsetzung schon verfügbar: Durch moderne Informationstechnik kann der Kunde in die Produktdefinition eingreifen und mit seiner Bestellung die Produktion direkt auslösen. Automatisierte, durch Software gesteuerte Umrüstvorgänge ermöglichen eine flexible Produktion, die auch bei Stückzahl 1 rentabel ist.

«Werden diese beiden Möglichkeiten miteinander kombiniert, ist die kundenspezifische Fertigung von Massenprodukten zu Stückkosten, die in der Serienfertigung üblich sind, realisierbar», sagt Kickinger. «Es entstehen Maschinen der Generation Mass Customization.»

Eine flexible Produktion in Losgrösse 1 erfordert im genannten Fenster-Beispiel Produktionsmaschinen, die sich automatisch – ohne Intervention eines Maschinenführers – anpassen. Der Rahmen für ein 140-cm-Fenster ist zwangsläufig länger als der Rahmen für die 130-cm-Variante. Die Maschine muss diesen Unterschied berücksichtigen können. Intelligente Transportsysteme sind die ideale Lösung zur Realisierung solcher hochflexibler Maschinenantriebstechnik. Im Gegensatz zu konventionellen getakteten Transportsystemen können mit solchen Systemen alle Produkte individuell – mit unterschiedlichen Zielpositionen, Geschwindigkeiten und Abständen – transportiert werden.

«SuperTrak von B&R bietet zuverlässige industrielle Antriebstechnologie für die hochflexible Produktionstechnik der individualisierten Massenfertigung. Dass wir heute solche Transport-Systeme in modernen Fertigungen so selten sehen, steht im Widerspruch zum Bedarf», meint Kickinger.

Ein entscheidender Grund ist der technische Reifegrad der am Markt verfügbaren Systeme. Hier bestehen laut Kickinger teilweise gravierende Mängel für den industriellen Einsatz. So kosten zum Beispiel Einstellarbeiten zur Justierung von Führungsrollen oft viel Zeit. Einige Systeme verfügen nicht über ausreichende Traglasten, bei anderen fehlen notwendige Sicherheitsfunktionen.

«Anstelle einer echten Integration arbeiten die Hersteller in der Regel mit komplexen Systemarchitekturen, die Gateway-Module erfordern», erklärt der B&R-Manager. Mitunter ist auch die Führungskonstruktion verschleissanfällig.Diese mangelhaften Umsetzungen erschweren es der notwendigen Technologie, Fuss zu fassen.

Laut B&R ist «SuperTrak» das einzige am Markt verfügbare intelligente Transportsystem, das kompromisslos für den industriellen Einsatz konzipiert ist. Das System wurde von ATS speziell für den 24/7-Betrieb in rauen Industrieumgebungen entwickelt. Es arbeitet zuverlässig, sicher und bietet einen schnellen Service im Feld. «Die Shuttles lassen sich ganz einfach einzeln tauschen», erklärt Kickinger einen wesentlichen Vorteil des Systems, «der Track muss nicht zerlegt werden. Dies ergibt eine niedrige mittlere Reparaturzeit und erhöht die Produktivität der gesamten Anlage.»

Einen qualitativ hochwertigen Produktions-Output garantiert die Synchronisation von Shuttles mit allen Arten von Servoachsen, CNC- und Robotik-Systemen in harter Echtzeit. So lassen sich SuperTrak, Roboter und weitere CNC-gesteuerte Komponenten effektiv zu einer automatisierten Produktionseinheit ergänzen.

Das für hohe Traglasten ausgelegte Transportsystem optimiert Umrüstzeiten zwischen unterschiedlichen Produkten, die auf einer Anlage gefertigt werden. Es muss lediglich über das Bediengerät oder über ein Produktionsplanungssystem eine andere Option gewählt werden und das System stellt sich automatisch auf das neue Produkt ein. Längere Stillstandszeiten, wie sie bisher nötig waren, um Anlagen mechanisch auf neue Produkte umzustellen, entfallen weitgehend.

Programmiert wird wie üblich bei B&R in der Automatisierungssoftware Automation Studio. Für die Konfiguration der Shuttle-Bewegung greifen die Software-Entwickler dazu einfach auf vorhandene Bibliotheken und Funktionsbausteine zurück.


B&R Industrieautomation AG
8500 Frauenfeld, Tel. 052 728 00 58
office-ch@br-automation.com

Produktionstechnologie für Losgrösse 1: SuperTrak kooperiert flexibel und präzise mit Robotern und CNC-Systemen.


Robert Kickinger, Manager Mechatronic Technologies, B&R.