Mit virtueller Planung zu effizienteren Montagesystemen

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Schubert & Salzer Data GmbH

ZeMA Mechatronikzentrum

Virtuelle Evaluierung der Produktmontage

Auf der Planungsebene erfolgt durch diesen fähigkeitsorientierten Ansatz des Beschreibungsmodells der virtuelle Abgleich von Produktanforderung und Betriebsmittelfähigkeiten, sodass virtuell die Montage des Produktes evaluiert werden kann. Die daraus resultierenden Informationen werden anschließend als Montagegedächtnis abgeleitet und ermöglichen im Betrieb die Produktmontage nach den individuell festgelegten Vorgaben in der Planung.

Die fähigkeitsorientierte Aufgabenbeschreibung ist nachfolgend beispielhaft für die Beschreibung eines Verschraubungsprozesses einer Torx- Schraube und zweier am Montageprozess beteiligter Module skizziert (Bild 2). Zunächst wird die Schraube zugeführt und anschließend mit einem definierten Drehmoment verschraubt.

Neben der Beschreibung der Produktanforderungen müssen auch die Fähigkeiten der Module definiert sein, wobei der Modularisierungsgedanke zu berücksichtigen ist. Flexible, wandlungsfähige und rekonfigurierbare Montagesysteme lassen sich an geänderte Rahmenbedingungen anpassen. Durch das Ändern, Einbinden und Entfernen einzelner Funktionselemente kann das Montagesystem auf die exakten Produkt-, Kapazitäts- und Technologieanforderungen eingestellt werden.

Um eine flexible Ansteuerung der unterschiedlichen Module zu ermöglichen, wird keine klassische Ablaufsteuerung auf der Feldebene verwendet, sondern ein ereignisgesteuertes Eventhandling. Dabei werden die Events vom Produkt und den produktspezifischen erforderlichen Montageschritten ausgelöst.

Die Verarbeitung der Events und Ansteuerung der unterschiedlichen Module des Montagesystems erfolgt über Agenten. Diese verfügen über unterschiedliche Interfaces, sodass die Kommunikation und Steuerung verschiedener Module realisiert werden kann. Die Daten des Montagegedächtnisses werden der agentenbasierten Steuerung zunächst in einer standardisierten Form bereitgestellt und über einen passenden Formatter an das anzusteuernde Montagemodul gesendet. Dadurch wird ein bidirektionaler Informationsaustausch zwischen verschiedenen Systemen realisiert, da über die Interfaces unterschiedliche Schnittstellen, wie beispielsweise TCP/IP oder OPC, verwendet werden können und über die integrierten Formatter die Daten in der richtigen Form verfügbar sind und übermittelt werden.

Die einzelnen Module besitzen als eingebettete Systeme ebenfalls Schnittstellen und eine eigenständige Logik, sodass diese aufgabenorientiert und parametriert angesteuert werden können. Die notwendige Semantik ist dazu in den Steuerungen hinterlegt. In diesem System mechatronischer Module übernimmt auch der Mensch verschiedene Aufgaben, wobei ihm auf unterschiedliche Art und Weise assistiert wird.

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