Flexible Montagesysteme

Angepasst

Montagetechnik im Wandel – Kooperation und Simulation
Können gut miteinander: Kooperierende Industrieroboter am FAPS, Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik in Erlangen. (Foto: Born)
Sinkende Produktlebenszeiten bei steigenden Variantenzahlen zwingen die Montagetechnik zu Flexibilität und Anpassung. Der aktuelle Trend geht hin zur angepassten Automatisierung, die aus modularen, hybriden Montagesystemen besteht.

Einen Überblick über Neuigkeiten aus der Welt der Automatisierung hat das VDI-Wissensforum gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) der Uni Nürnberg-Erlangen gegeben. Kürzere Innovationszyklen, stärkere Kundenorientierung, Verschiebungen der Märkte und Montagestandorte machen es notwendig, Montagekonzepte immer wieder auf den Prüfstand zu stellen. Der technologische Wandel verändert Montageabläufe und Montageinhalte wesentlich – die Elektronik und ihre Fortschritte ist auf beeindruckende Weise Treiber für Veränderungen. Hier ist gute Kooperation vonnöten: Industrie und Forschung müssen intensiv miteinander kommunizieren, um neue Wege und optimale Lösungen für konkrete Bedarfe zu finden. Und natürlich müssen auch die Komponenten der Anlage reibungslos aufeinander abgestimmt sein: Zuführung und Produktionslogistik, Sensorik, Mensch und Maschine, Handhabungsgeräte, miteinander arbeitende Roboter.

Für die Montage am Standort Deutschland heißt der Trend, auf anpassungsfähigen Anlagen mit qualifizierten Mitarbeiterressourcen effizient hochwertige Produkte herzustellen. Mit der lokalen Fertigung bei beschäftigungsförderlicher Rationalisierung und innovativen Produktstrukturen kann das gelingen. Dass ein maßgebliches Rationalisierungspotenzial in der Gestaltung hybrider Montagesysteme liegt, erfuhren Ingenieure und Konstrukteure im Rahmen eines Seminars. Derlei Systeme machen die Produktion zur Maßarbeit, denn sie kombinieren die Flexibilität menschlicher Arbeitskraft optimal mit automatischen Komponenten. Ergebnis ist eine anpassungsfähige Fertigung bei gleichbleibend hohem Qualitätsstandart. Der Austausch manueller Arbeitsplätze durch Automatikstationen ist teilweise durchaus innerhalb weniger Minuten realisierbar.

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Bereits bei der Planung einer Anlage müssen konkrete Maßnahmen zur Absicherung der Montageflexibilität parallel zur Produktentwicklung bedacht werden. Mit CAD-Systemen lassen sich Anordnung und Gestaltung von Montageanlagen planen und simulieren. Das bringt konkrete wirtschaftliche Vorteile: geringere Planungskosten, schnellere Inbetriebnahme, weniger Montagezeit, Vermeidung potenzieller Fehlerquellen. Eine umfassende Planung modularer Montagesysteme entscheidet maßgeblich drüber, wie nachhaltig die eingesetzten neuen Technologien, Prozesse und Produkte die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens verändern – sowohl positiv als auch negativ. Sowohl bei der Anlagenprojektierung als auch bei der Anlagenoptimierung ist es praktisches Ziel, Steuerstrategien zu überprüfen sowie Fördertechnik- und Logistiksysteme zu dimensionieren; sie beeinflussen den Nutzungsgrad eines Montagesystems. Ein weiterer aktueller Forschungsgegenstand ist das simulationsbasierte Monitoring, bei dem betriebsbegleitend die Auswirkungen von Störungen auf ein Montagesystem analysiert werden; auf diese Weise lassen sich geeignete Entstörmaßnahmen auswählen. pb

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