Intensivierte Automatisierungstechnik

Der Automatisierung von Montageprozessen kommt eine große Bedeutung zu. Nicht nur die Veränderung der Märkte, mit verkürzten Produktlebenszyklen, sondern auch steigende Produktvarianten und damit einhergehende reduzierte Losgrößen stellen hohe Anforderungen an die Flexibilität moderner Produktionssysteme. Durch Maßnahmen zum schnellen Umrüsten, durch den Einsatz wiederverwendbarer Teile und durch den modularen Aufbau mit standardisierten mechanischen sowie elektrischen Schnittstellen kann man die Montage optimieren. Gesamtanlagen setzen sich zunehmend aus leicht austauschbaren, modularen Teilsystemen zusammen. Durch den Einzug der Elektronik und der Informationstechnologie verschmelzen diese Module zu einer Einheit, die über bedienerfreundliche Mensch-Maschine-Schnittstellen verfügt und so die Visualisierung von Abläufen ermöglicht. Neben die klassische SPS tritt nun verstärkt der Industrie-PC.

Eine hohe Qualität kann man durch automatisierte Montagevorgänge nicht nur erreichen, sondern auch lückenlos dokumentieren. Die Diagnose und Rückverfolgung von Fehlern ist dadurch möglich. Mit der ständigen Erhöhung der Verfahrgeschwindigkeiten sinken die Taktzeiten in der Produktion. Durch die Ausstattung mit intelligenter Sensorik und Bildverarbeitung werden die Roboter oder roboterähnlichen Handling­einrichtungen zu universellen Automatisierungswerkzeugen. So mit „Sinnen“ ausgestattet erledigen sie klaglos ihren Dienst. Intelligente Technik mit in den Greiffingern integrierter Sensorik verleiht diesen Werkzeugen das nötige „Fingerspitzengefühl“ im Umgang mit den unterschiedlichsten Werkstücken. Durch Visionssysteme haben sie quasi gelernt zu sehen und flexibel zu reagieren.

Mehr Wettbewerb ­verlangt mehr Flexibilität

Diese Anforderung gewinnt vor dem Hintergrund eines zunehmend unvorhersehbaren und differenzierten Marktverhaltens eine starke Bedeutung. Fabrikautomation wird vermehrt zu einer Triebfeder für wirtschaftlichen und technischen Fortschritt. Außerdem kann sie ein Schlüsselfaktor für wettbewerbsfähige und neue Produkte sein. Wer diese Technologie gut beherrscht kann auch in Zukunft wirtschaftlichen Erfolg haben. Mehr Produktvarianten und höhere Qualitätsanforderungen kostensenkend bei verkürzten Produktlebenszyklen zu realisieren, verlangt nach hoher Flexibilität in der Montage – auch bei Zulieferteilen. Viele Unternehmen der produzierenden Industrie sind einem hohen Innovations- und Zeitdruck ausgesetzt, da sie unter anderem durch den Prozess der Globalisierung in einem beständigen Wettbewerb mit in- und ausländischen Konkurrenten bestehen müssen. Unternehmen die ihre Produktionskosten niedrig halten und auf die Dynamik des Marktes adäquate Antworten finden, haben langfristig in diesem Wettbewerbsumfeld eine bessere Chance zu bestehen und können Arbeitsplätze sichern.

Das trifft auch für die Automatisierung der Montage von Komponenten (auch bei der Zulieferindustrie) zu. Hier muss man individuelle Kundenwünsche schnell erfüllen, wobei Unternehmen oft vor den gegensätzlichen Anforderungen stehen, kleine Stückzahlen mit einer hohen Variantenvielfalt bei gleichzeitig geringen Kosten zu fertigen. Die Schwierigkeit besteht in der Wahl geeigneter Systeme, die eine hohe Flexibilität bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit aufweisen. Die Montage verlangt nicht nur eine präzise Einheit, sondern auch eine angepasste Zuführeinrichtung die an die Funktionsumgebung der jeweiligen Zelle und an die Aufbewahrung der Bauteile zugeschnitten sein muss. Die vorgeschriebene Genauigkeit beim Zusammenbau stellt oft hohe Anforderungen an die Zuführung, besonders wenn eine Automatisierung des Gesamtprozesses sicherzustellen ist. Benötigt werden prozessübergreifende Magaziniersysteme mit Identifikationsmöglichkeiten, die den Erwartungen bezüglich Flexibilität, Zuverlässigkeit und Reinheit Rechnung tragen.

Hohe Genauigkeit bei großer Betriebssicherheit

Diese Entwicklungen hat die Schweizer Firma Asba veranlasst, sich noch intensiver mit der Automatisierungstechnik zu befassen. In der neu aufgebauten Abteilung für Handling und Robotik entstehen zunehmend komplexe Systeme für die Beschickung von Automaten verschiedenster Art: Bearbeitungs-Zentren, Schweißanlagen, Montagesysteme und Spritzgussmaschinen. Die Fachleute beschäftigen sich mit der Erarbeitung von möglichen Konzepten, der Planung, der Konstruktion und Realisierung der berufsübergreifenden Robotik-Projekte. Handlinggeräte sind so gestaltet, dass sie Einzelteile in der richtigen Lage und in der vorgegebenen Menge ohne manuelles Zutun in einen automatisch ablaufenden Prozess einbringen. Anforderungen die man an die Vorrichtungen stellt sind hohe Geschwindigkeit bei großer Betriebssicherheit. Sensoren überwachen sämtliche Bewegungsabläufe und übermitteln ihre Zustände an die zugehörige Steuerung. Die registriert jede Unregelmäßigkeit und verarbeitet, beziehungsweise protokolliert sie entsprechend. Grosse Zuverlässigkeit in Bezug auf die Ablaufgenauigkeit, Präzision und Standfestigkeit sind Merkmale so einer Steuerung. Ein Handlingautomat wird häufig im mehrschichtigen Betrieb eingesetzt, wobei das typische Gerät eine preisgünstige und zweckgebundene Vorrichtung ist. Es besteht aus Konstruktionen mit mechanischen Bauteilen, verschiedenen Pneumatikelementen, Sensoren, elektronischen Steuerungen und der Elektrik. Konzipiert für schnell wiederholende Bewegungen ersetzt es so die Handarbeit früherer Tage. Guido Matthes