Bosch Rexroth Modulare Fertigungslinie für Industrie 4.0

Wie eine flexible und effiziente Lösung für die vernetzte Produktion aussehen kann, demonstrierte Bosch Rexroth auf der Hannover-Messe. Anhand einer Produktionslinie mit fünf einzelnen Stationen wurde gezeigt, wie die Fertigungssteuerung über das Manufacturing Execution System SAP-ME erfolgt.

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Das Assistenzsystem Activeassist soll den Mitarbeiter am manuellen Arbeitsplatz bei der variantenreichen Montage unterstützen.
Das Assistenzsystem Activeassist soll den Mitarbeiter am manuellen Arbeitsplatz bei der variantenreichen Montage unterstützen.
(Bild: Bosch Rexroth)

Viele Geschäftsführer beschäftigen sich derzeit mit der Frage, wie sie ihr Unternehmen für die Zukunft fit machen können und wie sie konkret von der Digitalisierung profitieren. Gerade kleine Unternehmen hegen nämlich noch immer eine gewisse Vorsicht, wenn es um das Hype-Thema Industrie 4.0 geht. Auf der Hannover-Messe zeigte Bosch Rexroth deshalb anhand einer vernetzten, intelligenten Produktionslinie, wie Anwender heute schon Maschinenverfügbarkeit, Flexibilität und Produktivität erhöhen können. Die Linie, auf der die Steuerungen Indracontrol XM21 oder XM22 gefertigt werden, verbindet vollautomatische und manuelle Stationen. Die offenen und flexiblen Rexroth-Automatisierungslösungen sind mit Robotiksystemen von Drittanbietern zu einer durchgängigen, vernetzten Anlage verknüpft. Das Besondere ist laut Anbieter, dass die gezeigten Lösungen nicht nur bei Anlagen funktionieren, die komplett neu gebaut werden, sondern auch an Bestandsanlagen angebunden werden können. Über intelligente Nachrüstungen soll es so möglich sein, die Betriebszustände und Prozessdaten auch bisher nicht vernetzter Anlagen an übergeordnete Systeme zu senden.

Beispiel zeigt Möglichkeiten der digitalen Fertigung auf

In fünf Stationen vom Auftragen einer Wärmeleitpaste über Bestückung, Verschraubung, manuelle Montage bis zum Prüfplatz ist die gezeigte Produktion durchgängig vernetzt. Die Fertigungssteuerung erfolgt über das Manufacturing Execution System (MES) SAP-ME, wobei Bosch Rexroth mit seinen offenen Schnittstellen gängige MES unterstützt, heißt es. Weiterhin wird in dem Szenario die Bosch IoT-Cloud angebunden, um mittels Big-Data-Algorithmen eine Prozessüberwachung des Schraubprozesses durchzuführen. Ein Remote-Condition-Monitoring-System soll für eine hohe Verfügbarkeit der Produktionslinie sorgen und im Servicefall schnelle Hilfe bieten sowie Langzeitdiagnosen zum Anlagenzustand zur Verfügung stellen.

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Die Vorteile im Überblick:

  • Ein modularer Aufbau sorgt für mehr Flexibilität.
  • Das eingesetzte Linear-Motion-System von Rexroth ist jederzeit um weitere Werkstückträger und Strecken erweiterbar.
  • Damit können Endanwender zusätzliche Stationen mit minimalem Aufwand integrieren oder die Fertigungskapazität bedarfsgerecht steigern.
  • Für mehr Transparenz sind alle Daten in Echtzeit verfügbar.

Alle Werkstücke sind laut Hersteller über RFID-Technik in Echtzeit hinsichtlich Typ und Zustand eindeutig identifizierbar.

Die Stationen rufen die zugehörigen Arbeitspläne und Materiallisten immer aktuell ab und senden die Prozessdaten nach der Bearbeitung zurück – zum Beispiel zur Qualitätskontrolle oder auch Prozessfortschrittskontrolle. Die Kommunikationsplattform Activecockpit kommuniziert, filtert und visualisiert alle relevanten Daten und dient als interaktive Kommunikationsplattform zwischen den einzelnen Softwarewerkzeugen. Das soll Transparenz und Konsistenz aller relevanten Fertigungsdaten schaffen.

Maschinenverfügbarkeit wird erhöht

Über vordefinierte Methoden für die Datenanalyse erfolgt die Zustandsüberwachung der angeschlossenen Maschinen. Diese Daten dienen neben dem Remote Condition Monitoring auch der Qualitätskontrolle, der Prozessverbesserung und der prädiktiven Wartung. Das erhöht die Maschinenverfügbarkeit.

Integration manueller Montageplätze und Werkerunterstützung

Das Assistenzsystem Activeassist soll den Mitarbeiter am manuellen Arbeitsplatz bei der variantenreichen Montage unterstützen. Lichtsignale zeigen an, welche Bauteile aktuell aus welchem Behälter entnommen werden müssen. Das System erkennt den Mitarbeiter per Bluetooth-Tag und passt die Bedienerführung an den Kenntnisstand und die favorisierte Sprache des Mitarbeiters an. Anschließend überprüft Activeassist die Vollständigkeit und Korrektheit der Montageschritte. Das verringere Fehler und trage zur Arbeitsentlastung bei.

Modelbasiertes Engineering für schnelle Inbetriebnahme

Für weniger Maschinenstillstand können Anwender durch das sogenannte modellbasierte Engineering neue Bewegungsabläufe während des aktiven Produktionsbetriebes simulieren und optimieren. Am Demonstrator zeigte Bosch Rexroth dazu eine Lösung mit Software von Dassault Systèmes.

Beginnend mit der Konstruktion der Maschine werden dabei virtuelle Modelle erzeugt, die in den nachfolgenden Entwicklungsphasen weiterhin zur Anwendung kommen. Aus den vorhandenen Informationen lässt sich laut Anbieter wiederum ein Code generieren, der direkt auf dem Steuerungssystem ausgeführt wird. Dies soll für eine kürzere Entwicklungsphase der Maschine und schnellere Rüst- und Umstellungszeiten bei Werkstück- und Variantenwechsel führen. Maschinenhersteller können damit parallel zur Hardwaremontage die Steuerung virtuell in Betrieb nehmen. MM

* Weitere Informationen: Bosch Rexroth AG, 97816 Lohr a. Main

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Redakteur, MM MaschinenMarkt