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Aufbau eines durchgängigen Sytems für die Fertigungssteuerung von der digitalen Prozessvalidierung über die Offline-Programmierung von Robotern bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme.

Mit der FASTSUITE war es möglich, die Machbarkeit von Produktionsanlagen lückenlos zu überprüfen, was erheblich zur Produktivitätssteigerung beiträgt. Dank der FASTSUITE war HIROTEC damit in der Lage, signifikante Projektoptimierungen zu erreichen, indem Kollisionen und andere Probleme bereits in sehr frühen Phasen eines Projekts erkannt und der gesamte nachgelagerte Prozess bis zum Produktionsstart optimiert werden konnte.

Projekt-Details

HIROTEC ist ein Pionier in der Nutzung neuester digitaler Technologie. Seit 2016 haben sie sich zum Ziel gesetzt, ein "digitales Try-Out"-System aufzubauen. Im Juni 2017 entschieden sie sich, nach verschiedenen Software-Evaluierungen, für die FASTSUITE Edition 2.

Die FASTSUITE Edition 2 wurde als Gesamtsystem realisiert, von der Layout-Validierung bis hin zum Offline-Teaching. Mit dem Einsatz von FASTSUITE hat HIROTEC viele Probleme gelöst und Prozesse verbessert. Zum Beispiel können sie nun die Nachbearbeitung der Roboterbewegungen während der Inbetriebnahmephase vermeiden, indem sie direkt die Offline-Ergebnisse nutzen.

Projektziele und Herausforderungen

7-Achsen-Rollfalzsystem, patentiert durch HIROTEC

Mit dem neuen 7-achsigen Rollfalzsystem von HIROETC kann eine kompakte, raumsparende Roboterzelle konstruiert werden, die die unterschiedlichsten Teile be- und entladen kann. Sie ist dabei sowohl für kleine Stückzahlen und hohe Variantenvielfalt als auch für die Massenproduktion geeignet. Einige Hauptmerkmale sind:

  • Hochgeschwindigkeitsbewegungen in den Eckbereichen, sowie ein vergrößerter Arbeitsbereich des Roboters sind möglich.
  • Die Walze kann mit Hilfe einer externen Servoachse um seine Andruckachse rotiert werden.
  • Die Aufnahme ist um 45° geneigt.
  • Der Druck wird durch eine integrierte Spiralfeder eingestellt.

Da die FASTSUITE in hohem Maße kundenspezifisch angepasst werden kann, war HIROTEC in der Lage, eine 7-achsige automatische Bahngenerierung für ihre Rollfalzanlage zu erstellen, was zu einer erheblichen Reduktion der Mannstunden für die Programmierung führte. Diese Funktionen umfassen:

  • Einfache Selektion des Falzbereichs und Festlegung des Biegewinkels
  • Automatische Berechnung des Wertes der 7. Achse
  • Weiche Interpolationen der Werkzeugorientierung um ruckartige Bewegungen zu vermeiden

 

 

7-Achs-Rollfalzsystem patentiert durch HIROTEC programmiert mit FASTSUITE

Reduzierung der Anzahl der Testläufe und der Projektlaufzeit vor der Auslieferung
Der von HIROTEC angestrebte Mehrwert ist die Fertigstellung und Validierung des kompletten Roboter- und SPS-Programms auf dem Computer bereits vor dem eigentlichen Aufbau in der Produktion.
Die gewünschten Effekte sind:

  • Keine Anlagenausfälle und keine Probleme mehr
  • Reduzierung der Reisekosten beim Start-of-Production, insbesondere bei Installationen in Übersee
  • Erhöhung der Anzahl von Debugging-Tests des PLC-Programms
  • Bessere Zusammenarbeit zwischen mechanischen und elektrischen Entwicklern

Weitere Vorteile:

  • Üblicherweise können Änderungen an bestehenden Anlagen nur am Wochenende oder während längerer Betriebsferien durchgeführt werden. Durch den Einsatz von Offline-Programmierung und virtuellen Try-Out-Verfahren ist HIROTEC unabhängig von der Verfügbarkeit der Produktionsanlagen.
  • Kein Try-Out der realen Maschine vor der Auslieferung, dadurch keine Demontage und kein temporärer Aufbau notwendig.

 

"Die FASTSUITE Edition 2 ist die erste Software dieser Art. FASTSUITE Edition 2 ist ein simulationsbasiertes Produkt für den Engineering-Prozess.'' sagt Herr Yoshiaki Higashi, Leiter von CENIT Japan K.K. '' sagt Herr Yoshiaki Higashi, Leiter von CENIT Japan K.K.

Als digitaler Zwilling der realen Fabrikanlage realisiert sie signalgesteuerte und auf Verhaltensmodelle basierende Anlagenressourcen.

  • Die FASTSUITE Edition 2 kann mit einer Bewegungssteuerung (z. B. Roboter) und einer Logiksteuerung (z. B. SPS) verbunden werden.
  • Der integrierte CENIT Bewegungssteuerung wird für Layout-Studien und die Offline-Programmierung des Roboters verwendet.
  • Zur hochgenauen Zykluszeitverifizierung kann ein externer VRC (Virtual Robot Controller) über Software in Loop angeschlossen werden.
  • Für die virtuelle Testlaufauswertung wird eine externe Steuerung über Hardware in Loop angeschlossen.

Wir freuen uns auf die nächsten gemeinsamen Schritte in diesem Digital Twin Projekt mit HIROTEC!

Bestätigte Ergebnisse

Die Ergebnisse dieses Projekts wurden auf der International Robot Exhibition in Tokio im Dezember 2019 bekannt gegeben, und viele Automobil-OEMs würdigten seine Praktikabilität und Effektivität.

"Für uns als Hersteller von Fertigungsanlagen sind das Roboterprogramm und das SPS-Programm sehr bedeutend. Ein System, das beide Programme in einer Umgebung verifizieren kann, ist entscheidend für die Steigerung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit. Wir haben uns für CENIT entschieden, weil das Unternehmen seit Jahren Forschung und Entwicklung im Bereich Industrie 4.0 und IoT in der Fertigung betreibt. Außerdem unterstützt die Software von CENIT bereits AutomationML und OPC-UA, welche internationale Standards sind, und ich war überzeugt, dass es möglich sein würde, ein optimales integriertes Produktionssystem mit verschiedenen Modellen aufzubauen, ohne von Hardware- oder Softwareherstellern abhängig zu sein....'' Mr. Hideharu Aranii, General Manager of Assembly Tool Engineering Dept. Tool & Die Division, HIROTEC

HIROTEC ist einer der weltweit führenden Großserienanbieter von Automobilkomponenten und zudem ein Systemintegrator von Fertigungsanlagen. HIROTEC hat seinen Hauptsitz in Hiroshima, Japan, und verfügt über 16 Unternehmen in 8 Ländern auf der gesamten Welt.

HERAUSFORDERUNGEN

  • Aufbau eines "Digital TestSystems". Eines digitalen Fabrik Zwillings.

ERFOLGSFAKTOREN

  • Die FASTSUITE Edition 2 kann mit einer Bewegungssteuerung (z. B. Roboter) und einer Logiksteuerung (z. B. SPS) verbunden werden.
  • Der integrierte CENIT Bewegungssteuerung wird für Layout-Studien und die Offline-Programmierung des Roboters verwendet.
  • Zur hochgenauen Zykluszeitverifizierung kann ein externer VRC (Virtual Robot Controller) über Software in Loop angeschlossen werden.
  • Für die virtuelle Testlaufauswertung wird eine externe Steuerung über Hardware in Loop angeschlossen.

ERGEBNISSE

  • Digitaler Fabrik Zwilling der bereits vor Auslieferung die Anzahl von Versuchen und den Zeitaufwand reduziert
  • Volle Unterstützung für das Hirotec Rollfalzen, sowie für die 7-achsige automatische Bahngenerierung
Ansprechpartner:

Yoshiaki HIGASHI, Director CENIT Japan, K.K. - Linkedin

KATEGORIEN & TAGS
Success StoriesRollfalzenDigitaler ZwillingOffline-ProgrammierungVirtuelle InbetriebnahmeAutomobil Rohbau
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