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HUMANufacturing: Comau zeigt die innovative Industrie 4.0 auf der Hannover Messe

Comau präsentiert die Fabrik der Zukunft. Intelligent, flexibel, vernetzt – wo Menschen im Mittelpunkt des Fertigungsprozesses stehen und ihre Interaktion mit Maschinen durch kollaborative Roboter und digitale Technologien effizient und sicher gemacht wird.


Um den Herausforderungen und Anforderungen eines sich ständig wandelnden Marktes gerecht zu werden und zudem die Rahmenbedingungen der Industrie 4.0 zu berücksichtigen, werden Fabriken zu Umgebungen, die durch vielseitige, modulare und skalierbare Automatisierungssysteme gekennzeichnet sind. Durch den Einsatz von „Cyber-Physical-Einheiten", die intelligent und bedienerfreundlich sind, darüber hinaus unabhängig und absolut sicher mit Menschen zusammenarbeiten können, hat sich ein artikulierter Produktionsprozess ergeben. Diese Einheiten sind mit anderen Technologien innerhalb der Fabrik vernetzt und können an alle Kundenerfordernisse im Produktionsablauf angepasst werden.
Am Stand C04 in Halle 17 befindet sich die HUMANufacturing Area. Anhand einer Zelle, in der jede Einheit mit dem System und – noch wichtiger – mit den in jeder Phase im Zentrum der Aktivität stehenden Bedienern interagiert, wird Comau demonstrieren, wie die Industrie 4.0 funktioniert.
 
Tatsächlich wird der Prozess von den Bedienern selbst konzipiert und entwickelt, die das Leistungsverhalten der Einheiten überwachen und mit ihnen in absoluter Sicherheit zusammenarbeiten. Dabei nehmen sie Steuerungs- und Unterstützungsaufgaben wahr, die ein Höchstmaß an Qualität und Präzision erfordern.
 
Erstmals wird Comau Menschen, Roboter und Industriemaschinen in perfekter Synergie im Rahmen des Produktionsprozesses zeigen. Innerhalb des Arbeitsbereichs interagieren der Bediener und ein SmartRob, Comaus automatisierte Montagestation, mit zwei AGILE1500-AGVs (Automated Guided Vehicles) und einem kollaborativen AURA (Advanced Use Robotic Arm)-Hochleistungsroboter. Diese Werkzeuge sind untereinander drahtlos vernetzt und erfassen und verwalten vom SPS-System erzeugte Informationen.
 
Die Vorführung wird gemeinsam von einem Comau-Bediener und einem Messebesucher gestartet, der den Einsatz der innovativsten digitalen mobilen Technologien erleben wird, die derzeit in der Fertigungsindustrie verfügbar sind.
 
Die ersten Schritte, die erforderlich sind, um den Start und die Nachverfolgbarkeit des Arbeitszyklus zu überprüfen und zu bestätigen, werden über eine Smartwatch ausgeführt. Dies macht eine App möglich, die in Partnerschaft mit dem italienischen Unternehmen Engineering entwickelt wurde. Im Hinblick auf eine umfassendere und intelligentere Interaktion zwischen Mensch und Maschine dient die Smartwatch nicht nur als Verfolgungssystem, das mit einem werksseitigen MES (Manufacturing Execution System) zwecks Erfassung, Organisation und Integration von Prozessdaten verbunden ist, sondern auch als eine HMI (Human Machine Interface), um mit der automatisierten Ausrüstung zu „kommunizieren", beispielsweise um Meldungen über den Maschinenstatus zu empfangen oder Steuerungseinstellungen zu übermitteln.
 
Der Einsatz dieses intuitiven mobilen Geräts macht Aufgaben für den Bediener einfacher und weniger beschwerlich, weil er alle erforderlichen Maßnahmen direkt innerhalb seines Arbeitsbereichs durchführen kann, ohne auf die Kontroll- und Programmierstationen jeder einzelnen Maschine zugreifen zu müssen.
 
Innerhalb der Zelle hantieren zwei Comau AGILE1500-AGVs mit mechanischen Komponenten für den Automobilsektor – einem endothermen Motor und einem hydraulischen Automatikgetriebe – vollständig autonom und mit unterschiedlichen Trajektorien und Geschwindigkeiten. Einem vorkonfigurierten Pfad folgend bringt der Comau-AGV den Motor zum kollaborativen AURA-Roboter, der ihn mit Hilfe eines kollaborativen Greifers aufnimmt. Unter absoluter Sicherheit nähert sich der Roboter dem Bediener in einem ergonomischen Bereich, so dass dieser Qualitätskontrollen und gezielte Maßnahmen durchführen kann. So können Unternehmen die schwersten und am häufigsten wiederkehrenden Aufgaben Robotern übertragen, während die Bediener sich um die Vorbereitungs- und Überwachungsphasen des Arbeitsprozesses kümmern können.
 
Der AURA-Roboter hat eine speziell für industrielle Umgebungen entwickelte Beschichtung, die es ihm ermöglicht, die Anwesenheit des Bedieners oder eines anderen Automatisierungssystems wahrzunehmen und im Bedarfsfall langsamer werden zu lassen oder zu stoppen. Im Einzelnen erfolgt der Betrieb des AURA durch die kombinierte Nutzung von wahrnehmenden und vorausschauenden Steuerungssystemen, die es ihm gestatten, in jedem Industrieprozess auf sichere und intelligente Weise mit Menschen zu kooperieren.
 
Direkt im Anschluss an die Kontrollvorgänge wird der endotherme Motor vom Roboter wieder auf dem AGV abgesetzt, der ihn zur automatisierten Montagestation SmartRob transportiert. Dort führt ein Comau NJ4 110-2.2-Roboter mechanische Montagevorgänge durch, die je nach dem vom AGV angelieferten Motortyp variieren. SmartRob ist eine extrem flexible Multiprocess-Zelle mit einem automatischen Werkzeugwechselsystem, das entsprechend den auszuführenden Tätigkeiten ein bestimmtes Werkzeug wählen kann.
Während des Vorgangs, und zeitgleich mit dem ersten AGV, kreuzt der zweite Comau AGILE1500, der das hydraulische Automatikgetriebe handhabt, die Zelle in einem „Continuous moving"-Modus (z. B. Annähern mit hoher Empfindlichkeit bei reduzierter Geschwindigkeit), während er in völliger Ergonomie mit dem Bediener zusammenarbeitet, der sich im Umfeld des Fahrzeugs absolut sicher bewegen und kleine Montagevorgänge an der Komponente simulieren kann. Dies bedeutet einen wichtigen Vorteil: nämlich die Möglichkeit, dank der technischen Fertigkeiten sowie der visuellen und taktilen Empfindlichkeit des Bedieners speziellere und präzisere Kontrollen durchführen zu können, ohne dass die Komponente dazu vom AGV entnommen werden muss, bevor sie zur SmartRob-Station gebracht wird.
 
Am Zyklusende führt der Bediener einige virtuelle Instandhaltungsmaßnahmen durch, indem er über ein zweites mobiles Gerät direkt am Fluid-System der SmartRob-Zelle arbeitet: einem Tablet mit einer Augmented-Reality-App, die ebenfalls in Zusammenarbeit mit Engineering entwickelt wurde. Nachdem er das Fluid-Panel mit dem Tablet gescannt hat, erhält der Bediener umgehend intuitive und einfache Anweisungen für die technische Inspektion der Maschine, ohne sich in speziellen Handbüchern informieren zu müssen.
 
So kann er auch visuell durch die verschiedenen Arbeitsabläufe geführt werden, die zur Lösung eines technischen Problems oder zum Auswechseln von Komponenten erforderlich sind.
Um den Besuchern ein besseres Bild vom Gesamtpotenzial und von der Produktionseffizienz eines digitalen Fertigungsprozesses zu vermitteln, hat Comau die Zelle mit einem „IoT-Totem" ausgerüstet, das Comaus IoT Box-Konzept einbezieht: dieses intuitive Tool ermöglicht die digitale Echtzeitüberwachung der Zyklusdaten und eventueller Unregelmäßigkeiten jeder Einheit – sowie potenziell des gesamten Produktionsprozesses – und folgerichtig die Optimierung des Arbeitsprozesses insgesamt.
 
Übergeordnetes Thema und kennzeichnend für die Vorführung auf der Hannover Messe 2017 ist die zentrale Stellung des Menschen im Produktionsprozess. Diese Vision ist auch ein fundamentaler Bezugspunkt für Comaus Forschungs- und Innovationsaktivitäten, die in Zusammenarbeit mit führenden internationalen Geschäftspartnern, Universitäten und Forschungsinstituten im Rahmen von zwei wichtigen Programmen der Region Piemont entwickelt werden: Horizon 2020 und Fabbrica Intelligente (Intelligent Factory).

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