Matrix-Zelle

Petra Born,

Die Linie war gestern

Stecher Automation realisiert mit der Matrix-Zelle die Smart Factory. Es sind diverse Fertigungsprozesse integrierbar. Die Zelle verkettet die Prozesse derart, dass mehrere Produkte gleichzeitig und flexibel herstellbar sind. Ein Beispiel für intelligente Automatisierung für den Mittelstand.

Intelligente Automatisierung durch modulare Matrix-Zellen. Modulare Matrix-Zellen sind durch den auto­matischen Rüstvorgang universell für ­unterschiedliche Produkte einsetzbar. Der variable Austausch der Zellenausstattung ermöglicht eine flexible Nutzung. Ergebnis: ­höhere Rentabilität kleiner Stückzahlen und ­größere Produktvariabilität. © P. Born

Generierte Aufträge bahnen sich ihren eigenen, flexiblen Weg durch die Produktion. Arbeitsmittel, etwa der Roboter, rüsten sich selbst. Autonome Transportsysteme versorgen und verknüpfen die Fertigungsstationen. Das ist keine Vision mehr – es erfordert allerdings eine Neusegmentierung der Produktion für ein reibungsloses Zusammenspiel von Roboterzellen, Fahrzeuglösungen und leitenden ERP-Systemen. Es ist de facto die Umsetzung des Industrie-4.0-Gedankens – und das Ende der Linienfertigung. Stecher Automation ermöglicht mit einem Baukastensystem für Roboterzellen die flexible Automatisierung diverser Prozessschritte in der industriellen Fertigung. Das Modul-System umfasst die parametrisierbare Steuerung, den modularen Zellenaufbau, die modulare Zellenausrüstung, die automatisierte und flexible Bauteilzuführung sowie die Anlagen- und Prozessvernetzung durch fahrerlose Transportsysteme (FTS).

Die Zellenausrüstung ist individuell für Prozessschritte wie Drehen, Fräsen, Reinigen, Messen oder Beschriften gestalt- und kombinierbar. Im Baukasten sind außerdem diverse Prüfverfahren sowie Bauteilentgraten. Das System ist frei skalierbar und kann in unterschiedlichen Ausführungsvarianten fast jede Bauteilgröße und -art abdecken. Für die im Mittelstand gängigen Produkte rüstet sich der Roboter selbst: Er kann über einen automatischen Greiferwechsel sein eigenes Werkzeug tauschen und bauteilspezifische Komponenten, zum Beispiel Spannmittel, vollautomatisch wechseln. Für eine maximale Flexibilität sind alle Komponenten mit standardisierten Schnittstellen für Software, Kabelmanagement und mechanischer Anbringung der Zellenausrüstung ausgestattet; jede Matrix-Zelle lässt sich für künftige Änderungen erweitern, umgestalten und anpassen.

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Bauteile suchen sich ihren Weg durch die Zelle; der Roboter rüstet sich selbst. © P. Born

Die Steuerung erfasst sowohl die Programmänderung des Roboters als auch die Ablaufsteuerungen und Bauteilspezifikationen der Produkte. Deshalb ist ein Nachrüsten der Software nicht erforderlich. Auch Bediener ohne Programmiererfahrungen können das Ablaufprogramm ändern. Über eine Schnittstelle zum Warenwirtschaftssystem und der Qualitätssicherung wird bereits beim Anlegen des Betriebsauftrags das Programm automatisch angepasst; alle erforderlichen Änderungen werden durch die Parameterübergabe an die jeweilige Matrix-Zelle übergeben. Durch die Automatisierung des Warenflusses zwischen der Matrix-Produktion und dem Lager kann der Anwender eine komplexe Logistik managen. Rohlinge, Bauteile, Werkzeuge und Rüstmittel werden den Zellen zielgerichtet nach Bedarf und Fertigungsplanung zugeführt. Alle Zuführmodule können über ein FTS beladen werden. So wird die Fertigungsflexibilität als Gesamtheit realisiert.

Das Jungheinrich-FTS bringt die Rohteile aus dem Lager und führt bearbeitete Teile wieder ab. © P. Born

„Nichts ist mehr starr oder fest“, bekräftigt Simon Stecher, Enkel des Firmengründers Adolf Stecher, Projektingenieur und Mitglied der Unternehmensadministration. „Das Warenwirtschaftssystem ist direkt an die Fertigung angebunden, Bauteile suchen sich von selbst ihren Weg durch den Herstellungsprozess, autonome Transportsysteme verknüpfen alle Stationen. Mit unseren Matrix-Zellen setzen wir Industrie 4.0 praktisch um.“ Bei der Robotik arbeitet Stecher mit unterschiedlichen Roboterherstellern zusammen – je nachdem, welche Anforderungen die Kundenapplikation beinhaltet. Auch bei den autonomen Transportsystemen wählt Stecher flexibel aus – zum Beispiel den Leo Locative von Bito, einen Palettenhubwagen von Jungheinrich oder Shuttles von Mobile Industrial Robots. Stecher Automation hat sich mit der Matrix-Zelle beim diesjährigen Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg – Dr.-Rudolf-Eberle-Preis – beworben.

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