Fertigungssimulation auf der EMO Hannover 2019 Mit Simulations-Know-how zielsicher zur optimalen Fertigungszelle

Universelle Produktionsanlagen sind durch die steigende Modellvielfalt in der Autobranche gefragt. Auch kleine Lose sollen typenspezifisch und termingerecht vom Band laufen. So kann die Fabriksimulation dabei helfen.

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Knuth Werkzeugmaschinen GmbH

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

Renishaw GmbH

Visual Components GmbH i. G.

Visual Components Oy

Die Automobilhersteller lagern immer größere Teile ihrer Fertigung an Zulieferbetriebe aus. Und wegen der zunehmenden Modellvielfalt stehen die Betroffenen vor der Herausforderung, auch kleinere Losgrößen möglichst wirtschaftlich zu bearbeiten. Flexibel einsetzbare Fertigungszellen, die rasch wechselnde Aufträge autonom bearbeiten und Teile wie Getriebegehäuse oder Achsschenkel weitgehend ohne Personal und rund um die Uhr fertigen können, entspannen die Lage. Ergänzt werden sie durch Mess-, Montage- oder Reinigungsapplikationen. Die Planung und Optimierung solcher Art Fertigungszellen wird durch Software für die 3D-Fabriksimulation des finnischen Lösungsanbieters Visual Components spürbar erleichtert.

Bis zum schlüsselfertigen Bearbeitungssystem

Die MAG IAS GmbH (MAG) ist ein Unternehmen, das zu FFG Europe & Americas gehört. FFG vereint namhafte Unternehmen aus der Werkzeugmaschinen-Industrie und offeriert etwa mit Anlagen von VDF Boehringer, Hessapp, MAG, Witzig & Frank ein besonders umfangreiches Portfolio an Dreh-, Fräs-, Schleif- und Verzahnungsmaschinen. Speziell MAG bietet Komplettsysteme bis hin zu schlüsselfertigen Anlagen und zu den besagten flexiblen Fertigungssystemen, die zuvor mit Tools von Visual Components geplant, simuliert und optimiert werden. Das Herzstück solcher flexiblen Fertigungssysteme sind kundenspezifisch konfigurierbare Bearbeitungszentren, wie zum Beispiel die Vertreter der Baureihe Specht von MAG.

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Autonome sowie exakt gesteuerte Teilsysteme

Die Spezialisten von MAG konzipieren dabei individuelle Automationskonzepte und integrieren in die Maschinen auch die für die produktivere Fertigung benötigte Peripherie. Und mit den Simulationsprogrammen von Visual Components können die vielen Parameter, die ein flexibles Fertigungssystem kennzeichnen, im Vorfeld so aufeinander abgestimmt werden, dass die Gesamtproduktivität maximiert wird. Denn Visual Components optimiert dabei erfolgsentscheidende Faktoren wie Neben- und Taktzeiten, die Layouttopologie sowie passende Automationstypen und die Verfügbarkeiten.

Im Rahmen eines Entwicklungsprojekts hat die Abteilung Factory Automation von MAG ein flexibles Fertigungssystem zur mannlosen respektive bedienerreduzierten Fertigung konzipiert. Die Zufuhr der Werkstücke erfolgt zunächst mit intelligenten, autonomen Fahrzeugen (etwa Kuka KMP 1500), welche das Fertigungssystem leitwerkgesteuert im richtigen Timing mit den auf Paletten fixierten Werkstücken versorgen. Diese, über WLAN angesteuerten AGV (Autonomous Guided Vehicles) können sich frei und ohne klassische Spurführungs- oder Navigationselemente bewegen, denn sie können Hindernissen mithilfe ihrer Laserscanner ausweichen und erreichen eine Positioniergenauigkeit von wenigen Millimetern.

Das Konzept sieht so aus: An einem Portal vor einem Specht-600-Bearbeitungszentrum hängt über Kopf ein 6-Achs-Kuka-Roboter des Typs Quantec. Eine siebte Achse, die Linearachse längs des Portals, wird dabei auch von der KR-C4-Steuerung des Roboters mitverwaltet. Letzterer ist zusätzlich mit einer Kamera von Siemens bestückt – einer Vision MV 400. Damit kann sein Greifer exakt zur Palette mit dem Werkstück positioniert werden, wodurch er die Werkstückpaletten greifen und dem Bearbeitungszentrum mit seinem Palettenwechsler zuführen kann. Anschließend schwenkt der Palettenwechsler zur Beladung der Werkzeugmaschine um 180° in den Arbeitsraum.

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