Fallstudie: Multi

Die Simulations- und Offline-Programmiersoftware (OLP) FASTSUITE von CENIT ermöglicht es dem Systemintegrator, andere Robotermarken zu ersetzen, wenn Lieferkettenengpässe zu langen Vorlaufzeiten führen.

Der 1970 gegründete Experte für automatisiertes Lichtbogenschweißen, Melton Machine & Control Company, entwirft und baut die Maschinen und Werkzeuge, die seine Kunden erfolgreich machen. Der Systemintegrator baut seit Jahren Roboter-Lichtbogenschweißzellen für Tier-1-Zulieferer von Automobilabgassystemen. Das Unternehmen hat kürzlich in neue Märkte und Prozesse expandiert und baut nun automatisierte Materialhandhabungs-, Montage- und Materialentfernungssysteme für große Metallkonstruktionen, die unter anderem in der Landwirtschaft und im Baugewerbe eingesetzt werden. Es ist für das Unternehmen von größter Bedeutung, seinen Kunden dabei zu helfen, die oft anspruchsvollen Automatisierungslösungen zu visualisieren Angebots- und Designfunktionen des Integrationsteams. Melton Machine verwendet die Software FASTSUITE Edition 2 Advanced Integrator, die alles von der Konzeptplanung über das Zellenlayout und Simulationen bis hin zu Roboterreichweitenstudien, Zykluszeitschätzung und Offline-Programmierung ermöglicht. Das Advanced Integrator-Paket ermöglicht außerdem die digitale Verknüpfung kundenspezifischer Teilevorrichtungen, einschließlich der Modellierung des Verhaltens von Klemmen und Teilenäherungssensoren. Dies ist wichtig für die Werkzeugvalidierung und hat für Melton Machine hohe Priorität. „Wir brauchten Simulations- und Offline-Programmiersoftware, die zwei oder drei Roboter auf einer Schiene unterstützen kann, die mit einer externen Achse synchronisiert sind“, sagte Glenn Archer, Vizepräsident für Vertrieb und Marketing für Melton Machine. „Wir hatten Gespräche mit mindestens drei anderen Unternehmen, und niemand war bereit, sich zu engagieren und hinter ihrer Software für die Programmierung eines solchen Systems zu stehen, außer CENIT. Die robotergestützte Lichtbogenschweißzelle von Melton Machine mit FASTSUITE-Software bietet echte koordinierte Bewegungen mit zwei Robotern und.“ ein dynamischer Werkstückpositionierer.

„Wir sind 2019 mit FASTSUITE-Simulationen live gegangen. Bei den ersten paar Anwendungen haben wir drei Dinge entdeckt, die in der Technik wahrscheinlich übersehen worden wären. Das Einsparen dieser Fehler zahlte sich für die beiden Softwaresitze aus.“ -Glenn Archer, Vizepräsident für Vertrieb und Marketing, Melton Machine & Control Company

„Mit der Hilfe von CENIT konnten wir dieses komplizierte Roboterteam-Setup perfektionieren und sind jetzt an dem Punkt, an dem wir zwei Roboter auf einer Überkopfrutsche mit einem Riesenradsystem synchronisieren können und die Programme im Voraus erstellen können.“ “, sagte Archer. „Wenn wir bereit sind, diese Roboter zum ersten Mal einzuschalten, können wir voll funktionsfähige Programme laden, die mit nur wenigen Nachbesserungen schweißbereit sind. Da wir die gesamte Arbeit am Frontend erledigen können, anstatt erst nach der Inbetriebnahme des Roboters zu programmieren, ist die Zeit bis zur Lieferung wesentlich kürzer.“ Ein auf Parasolid basierender CAD-Kernel mit exakter Geometrie ermöglicht Benutzern der FASTSUITE-Software den Austausch Werkzeug- und sogar Layoutdaten ganzer Zellen mit externen CAD-Systemen, ohne dass wertvolle Projektdaten verloren gehen, während Teile mithilfe echter Kurven oder Flächen programmiert werden, anstelle von tesselierten oder geteilten Segmenten, die bei anderer Software üblich sind. Die Software von CENIT reduziert die Programmierzeit durch automatisierte Schweißnahtsuche und Brennerwinkelausrichtungsstrategien und vermeidet so eine mühsame Punkt-für-Punkt-Programmierung. Das Ergebnis ist ein schlankes, kompaktes Programm mit einer minimalen Anzahl von Punkten, das einfacher zu verwenden ist. „In FASTSUITE gibt es Prozessgeometriefunktionen, bei denen Sie auf die Schweißverbindung klicken können und alle Ihre Punkte automatisch ausgefüllt werden“, sagte Joseph Koirtyohann , Simulationsingenieur bei Melton Machine. „Mit ein paar Klicks können Sie einen vollständigen Werkzeugweg erstellen und dann Ihren Brennerwinkel, Ihre Werkzeugwinkel und andere Parameter anpassen. Es verkürzt die Programmierzeit um ein Drittel.“ Archer fügte hinzu: „Unsere Zeit bis zur Stichwahl hat sich erheblich verkürzt. Durch den Einsatz von FASTSUITE haben wir die Vorlaufzeit für die Projektausführung um 6 Wochen verkürzt.“

Selbst bei bester Planung können Probleme in der Lieferkette einen großen Durchbruch bedeuten. Kürzlich hatte der Integrator ein Problem mit einem Materialtransportprojekt, das bereits für eine bestimmte Robotermarke konzipiert war. Der Hersteller gab an, dass er den Roboter nicht im erwarteten Zeitrahmen liefern könne. Die neue Vorlaufzeit würde 36 Wochen betragen! Archer sagte, die Verzögerung hätte das Projekt für seinen Kunden zum Scheitern gebracht, sodass Melton Machine einen Roboter einer anderen Marke mit kürzerer Vorlaufzeit einsetzen musste. Normalerweise würde eine solche Änderung, wenn sie in der Software des ursprünglichen Roboterherstellers simuliert würde, viel Zeit und Mühe erfordern, um sie in der markenspezifischen Software des neuen Roboters neu zu programmieren. Die FASTSUITE-Software ist jedoch markenunabhängig. Dies erleichtert den Austausch. „Wenn wir die Simulation in FASTSUITE durchführen und der Kunde dann einen anderen Roboter spezifizieren möchte oder wir ihn aufgrund eines Problems in der Lieferkette austauschen müssen, müssen wir zwar noch neu programmieren, aber das ist alles Die Grundlagen sind bereits vorhanden“, sagte Archer. „Der Vorteil besteht darin, dass bei jedem Roboter, den Sie greifen, alle Grenzen bereits festgelegt sind, sodass Studien zur Roboterreichweite und andere Parameter bereits berücksichtigt werden. Der Austausch des Roboters ist schneller und kostengünstiger, wenn wir ihn über den FASTSUITE-Weg durchgeführt haben.“

Die FASTSUITE-Software bietet eine umfangreiche Bibliothek mit über 800 Roboterarmen aller großen Hersteller. Erreichbarkeitsstudien, Achsengrenzen usw. werden unabhängig von der Robotermarke von der CENIT-Software übernommen. Und das unabhängig vom Prozess, ob Materialhandhabung, Schweißen, Materialabtrag oder Montage. Mithilfe der markenunabhängigen Software von CENIT war Melton Machine in der Lage, einen anderen Roboter auszutauschen und ihn in die bestehende Simulation einzubinden. „Wir konnten den neuen Roboter innerhalb von acht Wochen bekommen und ihn schnell umsetzen“, sagte Archer. „Der Kunde war wieder auf dem richtigen Weg!“ Die Möglichkeit, Roboterbewegungen und -koordination mit dynamischen Werkstückpositionierern, externen Achsen und hochentwickelten Vorrichtungen zu simulieren, gibt den Ingenieuren von Melton Machine die Gewissheit, dass sie den Kunden zeigen können, was sie bekommen, und eine solide Lösung liefern können . Eine typische Zelle besteht aus mindestens zwei Robotern mit jeweils sechs Achsen und einem Werkstückpositionierer, der eine weitere Achse hinzufügt, sodass insgesamt 13 Bewegungsachsen vorhanden sind. Die FASTSUITE-Software bietet eine genaue 3D-Prozesssimulation, einschließlich Kollisionserkennung und -vermeidung, Achsengrenzen und Singularitätsüberwachung, wodurch Melton Machine Zeit und Kosten für Nacharbeiten spart. „Wir haben unsere eigenen internen Return-on-Investment-Berechnungen durchgeführt“, erklärte Archer. „Wir haben untersucht, wie lange es dauert, einen Roboter von dem Tag an, an dem er unsere Haustür erreicht, bis zu dem Tag, an dem wir bereit sind, Teile zu schweißen, in Betrieb zu nehmen, und wie Simulation und Offline-Programmierung diese Zeit verkürzen. Die Möglichkeit, alle Interferenzprobleme gleich zu Beginn der Entwurfsphase zu finden, spart unglaublich viel Zeit und Mühe, anstatt später noch einmal Änderungen vornehmen zu müssen. Etwas könnte nur einen Zentimeter entfernt sein. Aber wenn wir das nicht im Voraus wissen und später Änderungen vornehmen müssen, ist das sehr teuer.“

Melton ist ein etablierter Marktführer für automatisierte Lichtbogenschweißsysteme. Mit mehr als 50 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und dem Bau hochwertiger, wertorientierter Geräte und Vorrichtungen genießt der Systemintegrator das Vertrauen seiner Partner auf der ganzen Welt bei der Entwicklung präziser, effizienter Lösungen für die Fabrikautomation. Meltons größte Herausforderungen bei diesem Projekt waren:

Die Schlüssel zum Erfolg dieses Projekts waren:

Zusammenfassung der Ergebnisse dieses Projekts:

Autorin Tanya M. Anandan ist Autorin bei CENIT, einem IT-Beratungs- und Softwareunternehmen mit 29 Standorten in neun Ländern weltweit. Das Unternehmen ist ein Verfechter der Prozessdigitalisierung für Kunden aus der Automobil-, Luftfahrt-, Fertigungs- und Finanzdienstleistungsbranche und bietet Softwarelösungen und Dienstleistungen sowie branchen- und prozessspezifisches Know-how.

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