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DER KONSTRUKTEUR 4/2019

DER KONSTRUKTEUR 4/2019

- - ROBOTIK

- - ROBOTIK „HERAUSFORDE­ RUNG, ABER AUCH CHANCE“ www.DerKonstrukteur.de Martina Klein, Stv. Chefredakteurin 01 Die Industrie-Trends Cobots, Roboter ohne Schutzabsperrung, KI und Data Mining erschließen in der Verpackungsbranche spezifische Vorteile. Daher müssen sich Konstrukteure in dem Bereich mit diesen Themen beschäftigen. Aber es ist für sie nicht nur eine Herausforderung, sondern auch eine Chance, denn auch ihnen eröffnen sich dadurch teils völlig neue Möglichkeiten. Ein Hersteller, der neben den passenden Produkten über eine fundierte Branchenexpertise verfügt, kann hier ein hilfreicher Partner sein. 01 Mitsubishi Electric bietet mit seinem breitgefächerten Roboterportfolio eine Lösung für praktisch jeden Anwendungsbereich 02 Wird einem Roboter ein Produkt mit einer Abweichung von der Norm hinsichtlich Lage, Geometrie oder Verpackung zugeführt, ist er mit künstlicher Intelligenz (KI) in der Lage Unregelmäßigkeiten zu identifizieren und entsprechend zu reagieren 02 SPECIAL Weitere Merkmale von Cobots sind im Allgemeinen ihre einfache Steuerung und ihr geringer Programmieraufwand, den geschulte Personen beim Endanwender übernehmen können. Die Kosten für externe Systemintegratoren oder Programmierer entfallen somit. Dazu können sie in vielen Anwendungsgebieten der Verpackungsindustrie schnell und flexibel Ihren Einsatz finden. Für das Cobot-Teaching gibt es beim Prototyp von Mitsubishi Electric unterschiedliche Optionen vom kraftgeregelten Verschieben MIT KI AUSGESTATTETE VISION­ SYSTEME SOLLEN ZUKÜNFTIG ERKENNEN, WANN UND WO MENSCHEN DEN ARBEITSRAUM DES ROBOTERS BETRETEN des Roboterarms per Hand an die gewünschte Position bis hin zur visuellen Programmierung und Benutzeroberflächen auf Tablets oder mobilen Geräten zur Kalibrierung und Parametrisierung. ROBOTER OHNE SCHUTZABSPERRUNG Bei Industrierobotern verlangt der Markt mittlerweile alternative Sicherheitslösungen zu Zäunen, Absperrungen, Käfigen und Zellen. Schließlich belegen diese Sicherheitsvorkehrungen wertvolle Produktionsfläche, bedeuten in Hygienebereichen hohen zusätzlichen Reinigungsaufwand und schließen eine sinnvolle Zusammenarbeit mit Menschen aus. Hinzu kommen aufwändige Neustartprozeduren nach einem Notstopp oder wenn Schutzabsperrungen geöffnet wurden. Stattdessen können optische Sicherheitssysteme angewendet werden. Weit verbreitet sind Laserscanner zur Überwachung definierter Zonen rund um den Roboter. Eine Besonderheit bei Mitsubishi Electric ist die sicherheitsrelevante Reduzierung der Bewegungsgeschwindigkeit der Industrieroboter, sobald ein Mensch deren äußere Zone betritt. Beim Eindringen in den Bereich, in dem die Gefahr des unmittelbaren Kontakts mit dem Roboter besteht, bleibt dieser sofort stehen. Statt der Sicherung mit Lichtschranken und Laserscannern werden immer häufiger ganze Räume mit Kamerasystemen überwacht. Mit künstlicher Intelligenz (KI) ausgestattete Visionsysteme sollen zukünftig erkennen, wann und wo Menschen den Arbeitsraum des Roboters betreten und dessen Geschwindigkeit entsprechend regeln. Auf diese Weise werden sich Menschen bald vollkommen frei und sicher im Umfeld von Robotern bewegen können. Mitsubishi Electric arbeitet mit seinen Partnern bereits aktiv daran, entsprechende Lösungen zur Marktreife zu führen. KÜNSTLICHE INTELLIGENZ Künstliche Intelligenz (KI) beschreibt in der Robotik die Fähigkeit, auf unvorhergesehene und nicht programmierbare Situationen angemessen zu reagieren. Wird beispielsweise dem Roboter ein Produkt mit einer Abweichung von der Norm hinsichtlich Lage, Geometrie oder Verpackung zugeführt, ist er ohne KI nicht in der Lage, 82 DER KONSTRUKTEUR 4/2019

diese verschiedenen Unregelmäßigkeiten zu identifizieren und entsprechend zu reagieren. Mit KI und entsprechenden Visionsystemen als Sensoren ausgestattete Robotersysteme können nun lernen, diese Abweichungen zu identifizieren, und passen ihre Abläufe alternativ an. Heute ist die neue Roboterserie Melfa FR von Mitsubishi Electric mit KI-Funktionen erhältlich und kann in Branchen wie der Nahrungsmittelindustrie oder Life Sciences die Gutausbeute steigern. KI kommt auch zum Einsatz, wo intelligente Roboter Qualitätsmängel an zu verpackenden Produkten erkennen und diese im laufenden Prozess gegen einwandfreie Produkte austauschen – auch innerhalb einzelner Verpackungseinheiten. Manuell verfahrbare oder gar auf fahrerlosen Transportsystemen montierte Roboter erfassen zudem schnell ihre neue Position und passen ihre Verfahrensabläufe an. Ihre zündende Idee Unsere Lösung nach Mass DATA MINING Vor dem Hintergrund, mittels Digitalisierung die Gesamtanlageneffektivität (GAE) steigern zu wollen, herrscht eine große Nachfrage nach der Analyse extrahierter Daten, genannt Data Mining, aus der Produktion. An erster Stelle stehen hierbei Rezept- und/oder Produktionsdaten zur internen Auswertung und Steigerung der GAE. Daneben lassen sich Zustands- und Betriebsprofile von Roboterkomponenten wie den Servoantrieben aufzeichnen. Sie liefern wertvolle Hinweise beispielsweise auf den Zustand von Verschleißteilen und Schmutzansammlungen. Die so generierte Datengrundlage ermöglicht Strategien der vorausschauenden Wartung (Predicitve Maintenance) mit signifikantem Einsparpotenzial bei den Instandhaltungskosten. Eine weitere wichtige Kategorie sind Prozessdaten für die Rückverfolgbarkeit und für die Verbraucherinformation, insbesondere im Lebensmittelbereich. Hiermit lassen sich beispielsweise die Einhaltung der Kühlkette nachweisen oder per QR-Code abrufbare Herkunftsinformationen auf Lebensmittelverpackungen anbringen. Mitsubishi Electric bietet die Möglichkeit, alle Daten von SPSen, Steuerungen und Antrieben zentral vor Ort sammeln und mit spezieller Edge-Computing-Technologie aufbereiten. Hierdurch sparen Anwender teuren Speicherplatz in der Cloud und gewinnen viele weitere vorteilhafte Möglichkeiten für die Produktionssteuerung und -überwachung. Kugelgewindetriebe nach Mass beliebige Mutternform gerollte Präzision leistungsstark hoher Wirkungsgrad auch mit Steilgewinde zuverlässig preiswert 100% Swiss made Bilder: Mitsubishi Electric Europe B.V. de3a.mitsubishielectric.com 03 03 Die Analyse extrahierter Daten (Data Mining) aus der Produktion ermöglicht eine Steigerung der Gesamtanlageneffektivität (GAE) durch Steuerung und Überwachung der Produktionsprozesse DE--Hannover 1. bis 5. April 2019 Halle 16, Stand F08 Eichenberger Gewinde AG 5736 Burg · Schweiz T: +41 62765 10 10 www.gewinde.ch wir bewegen. weltweit Ein Unternehmen der Festo Gruppe