Mit virtueller Planung zu effizienteren Montagesystemen

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Cyber-physisches Montagesystem besteht aus vier modularen Stationen

Das nachfolgend vorgestellte cyber-physische Montagesystem stellt eine industrienahe Umgebung dar, die zusammen mit den Partnern Bosch Rexroth und DFKI Saarbrücken im Rahmen des Forschungsprojektes SmartF-IT aufgebaut wird. In dieser Montagelinie wird eine kleine Steuerungseinheit in unterschiedlichen Varianten montiert, welche über ein zweigeteiltes Gehäuse und ein elektronisches Innenleben verfügt (Bild 3). Das Montagesystem besteht aus vier Stationen für die Montage sowie drei Umsetzermodulen. Die Stationen sind modular aufgebaut und verfügen über einen einheitlichen Basisaufbau mit standardisierten Schnittstellen sowie dezentralen Steuerungen. Durch ein integriertes Transportsystem sind die Stationen miteinander verkettet (Bild 1).

Das Produkt wird während der Montage mittels eines Werkstückträgers von Station zu Station transportiert. Der Werkstückträger verfügt über einen RFID-Tag, der zu Beginn mit einem Auftrag und so mit dem virtuellen Montagegedächtnis der Produktvariante gekoppelt wird, sodass in den nachfolgenden Stationen mittels RFID Unique ID auf das hinterlegte virtuelle Montagegedächtnis und die einzelnen Prozessschritte zurückgegriffen wird. Das Transportmodul in jeder Station verfügt über eine eigene Steuerung, welche mit einem RFID-Lesegerät und einer Positioniereinheit (PE) verbunden ist (Bild 4).

Nachdem die RFID Unique ID ausgelesen wurde, wird diese dem Agenten mitgeteilt. Der Agent prüft im virtuellen Montagegedächtnis, welcher Montageschritt durchzuführen ist und ob dieser an der Station durchgeführt werden kann. Sind Montageprozesse an der Station durchzuführen, wird der Werkstückträger mittels PE an der Station eingespannt und die Produktmontage kann erfolgen. Sind keine Prozesse (mehr) an der Station durchzuführen, wird der Werkstückträger in die nächste Station transportiert.

Fähigkeitsorientierte Beschreibung von Montagemodulen

Im aktuellen Anlagenkonfigurationszustand werden in der ersten Station die Oberschalen bereitgestellt und dem Montageprozess zugeführt. Die Zuführung erfolgt dabei über ein Pick-by-Light-System, welches dem Mitarbeiter signalisiert, aus welchem Kleinladungsträger ein Bauteil zu entnehmen ist (Bild 5). Zudem werden dem Werker auf den Monitoren der Stationen Arbeitsanweisungen angezeigt. Dabei verfügen sowohl das Zuführmodul über eine parametrierte Steuerung als auch das Assistenzmodul über eine eigenständige Logik, die vom Agenten je nach Produktvariante mit unterschiedlichen Parametern angesteuert und dezentral verarbeitet werden.

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