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ZDT: gut beobachtet

Fanuc geht bei Life Cycle Costs mit Technologie und Erfahrung voran
ZDT: gut beobachtet

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Roboter sollen, wie geplant, möglichst rund um die Uhr arbeiten. Mit Zero Down Time (ZDT) hat Fanuc einen konkreten Industrie-4.0-Baustein, der eine hohe Verfügbarkeit und einen zuverlässigen Betrieb unterstützt. Aus konkreten Anlagendaten lassen sich gezielte Maßnahmen ableiten.

Praxisnahe Realisierungen von Industrie 4.0? Das gibt es. Eine eigens eingerichtete IoT-Lounge zeigt dies auf der automatica bei Fanuc in einer Live-Demonstration. Dort wird Zero Down Time, kurz ZDT, erlebbar – und damit eine konkrete IoT-Applikation. Nicht ganz zufällig hat Fanuc deshalb „Automated Intelligence“ als Thema für die Präsentation gewählt. Geschäftsführer Ralf Winkelmann: „In der IoT-Lounge wird deutlich, dass wir auch bei diesem Thema die praktische Umsetzung und den tatsächlichen Nutzen für den Anwender in der Praxis im Blick haben.“

Sämtliche Roboter aller Systempartner auf dem Messestand werden miteinander vernetzt. Auf einem zentralen Monitor werden alle Betriebsdaten angezeigt. Natürlich handelt es sich bei den Messerobotern durchweg um neue Modelle. Das spiegelt erstens die Vielfalt der Praxis wider und zeigt zweitens, dass sich das Prinzip in der ganzen Bandbreite der Fanuc Roboter einsetzen lässt. Im Übrigen ist ZDT für alle Roboter mit Steuerungen der Baureihen R-30iB Plus, R-30iB und den älteren R-30iA mit der jeweils neuesten Softwareversion verfügbar.

Ist ZDT als Instandhaltungstool nun eine Nagelprobe für IoT? Da ist man sich bei Fanuc weltweit einig: „ZDT ist eine erprobte Lösung für Kunden, die bereit sind, den nächsten Schritt Richtung Internet of Things zu gehen.“

Vom Standardpaket für 25 bis zum Large-Package für 150 Roboter

Nun sollte man nicht den Schluss ziehen, eine Applikation wie Zero Down Time sei nur etwas für Großunternehmen und Produktionsstätten mit Dutzenden oder Hunderten von Robotern. Wie Key Account Manager Jürgen Barth ausführt, ist ZDT gut skalierbar. ZDT gibt es als Standard-Package für bis zu 25 Roboter, als Medium-Version für bis zu 50 Roboter und als Large-Package für bis zu 150 Roboter.

Damit lassen sich zum Beispiel typische Roboterzellen, etwa „Rohbau Unterboden Model X“, von der Größenordnung und der Anzahl der Roboter her abdecken. Diese Zellen lassen sich dann zu einer Produktionslinie „Rohbau Modell X“, die Linien wiederum zu einem Gesamtsystem „Fabrik“ zusammenschalten. ZDT-Spezialist Jürgen Barth: „Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, kann ZDT sogar schon bei einem Roboter sinnvoll sein.“ Denn Ausfallzeiten träfen kleine ebenso wie große Unternehmen.

Was eine Stunde Produktionsausfall kostet, hängt von der jeweiligen Anlage oder Produktionslinie ab. Eine fünfstellige Summe kann im Fall eines unvorhergesehenen Ausfalls durchaus zusammenkommen. Man kann nun eine Rechnung aufmachen und die bisher ohne ZDT angefallenen Ausfallzeiten den nach der Einführung von ZDT noch auftretenden Stillstandzeiten gegenüberstellen.

Über 16 000 Roboter arbeiten in der Automobilindustrie bereits mit ZDT

Fanuc America meldete dazu im März 2018 konkrete Zahlen. „Über 16 000 Roboter in der Automobilindustrie arbeiten mit ZDT“, heißt es. Seit der Einführung habe ZDT den Kunden über 1300 Stunden unvorhergesehener Produktionsausfälle eingespart. Das entspreche einer Summe von über 40 Mio. Dollar. Schnell gerechnet sind das etwas über 30 000 Dollar pro Stunde.

In einer Veröffentlichung des amerikanischen Magazins Automotive Manufacturing Solutions wird Marty Linn, Manager for Advanced Automation Technologies bei GM, ansässig im Global Technical Center in Warren/Michigan, so zitiert: „Wir wollen in der Lage sein, alle Maschinen, die auf unseren Produktionsflächen arbeiten, zu überwachen und zu analysieren, damit wir Probleme erkennen können, bevor sie Wirkung zeigen. Und wir wollen dies erkennen, bevor ein Notfall eintritt.“ Aufgrund der positiven Erfahrungen wollen auch andere Hersteller von ZDT profitieren.

Austausch alleine genügt nicht:
Ursachen müssen beseitigt werden

Aber: Ein Tool wie ZDT registriert zunächst einmal Auffälligkeiten und Änderungen gegenüber dem Normalzustand. Die besten Ergebnisse liefert das System daher, wenn über eine bestimmte Zeit entsprechende Daten gesammelt und kontinuierlich ausgewertet wurden, so dass Zufälligkeiten bei der Datenerfassung ausgeschlossen werden können. Treten beispielsweise Vibrationen an einem Roboter auf, werden die entsprechenden Daten aufgezeichnet und visualisiert.

Eine Ursachenforschung ist damit jedoch nicht verbunden: Woher kommt die Vibration? Welcher Prozessschritt hat das ausgelöst? Diese Ursachen müssen beseitigt und nicht nur ein eventuell angeschlagener Motor oder ein Getriebe getauscht werden. Beispiel: Ein auffälliges Getriebe zu tauschen ist nur dann sinnvoll, wenn der Grund für eine Überlastung auch beseitigt wird. Im Falle einer Kollision sollte überprüft werden, ob der Roboter dauerhaft mit Überlast gefahren wird oder ein anderer äußerer Einfluss (z. B. gelöstes Kabelpaket) vorliegt.

Als lokale On-Premise-Lösung oder als Cloud-Lösung erhältlich

Neben dem qualifizierten Service von Fanuc ermöglicht ZDT dem Personal auf Seiten des Anlagenbetreibers die Ursachen für ein entstehendes Problem schnell zu finden und zu beheben, bevor es zum Stillstand der Anlage kommt. Dann lässt sich tatsächlich das Ziel erreichen, Stillstandzeiten in Richtung Zero Down Time zu reduzieren.

Für die praktische Umsetzung von ZDT gibt es zwei Lösungsansätze. Zum einen gibt es ZDT als lokale On-Premise-Lösung, zum anderen als Cloud-Lösung zur übergeordneten Installation. Die lokale Variante kann sich auf eine Fertigungsinsel oder -linie beschränken. Dabei bleiben die Daten generell im Unternehmen. Eine Cloud-Variante könnte beliebig groß werden, sofern a) die Daten überhaupt in einer Cloud gespeichert werden sollen und b) entsprechende Serverkapazitäten zur Verfügung stehen.

Fanuc lässt dem Kunden die Wahl, wo er seine Maschinendaten speichert und verarbeitet. So ist zum einen zu klären, wer relevante Informationen über sich ändernde Maschinendaten bekommt. Zum anderen ist festzulegen, wo welche Daten gespeichert werden. Möglicherweise bietet ein bereits existierendes Serversystem beim Anwender noch ausreichend Kapazitäten, bevor zusätzliche Serverressourcen aufgebaut werden müssen. Ob Zahlen und Daten aus dem System oder ein Warnhinweis auf einen PC oder Smart Device geschickt werden, kann der Anwender festlegen.

Konkrete Industrie-4.0-Umsetzung, um Produktivität zu maximieren

Das Thema Life Cycle Costs und Verfügbarkeit gewinnt zweifellos an Bedeutung in der Industrie, sowohl in großen als auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen. Mit intelligenten IoT-Plattformen wie Field (Fanuc Intelligent Edge Link & Drive System) und Field-Applikationen wie ZDT stehen außer den bekannt zuverlässigen Robotern und Maschinen nun auch Tools zur Verfügung, die ein entsprechend leistungsfähiges Handling ermöglichen.

Fanuc Geschäftsführer Ralf Winkelmann: „Mit dem ZDT-Tool nutzen wir Daten innerhalb eines Produktionsnetzwerkes. Automatisch werden daraus Maßnahmen abgeleitet. Dies ist eine konkrete Umsetzung von Industrie 4.0 mit dem Ziel, die Produktivität zu maximieren.“ In das ZDT-Tool eingeschlossen sind alle Achsen und Zusatzachsen, die in die Fanuc-Steuerung implementiert sind und die aus dem Fanuc-Controller heraus angesteuert werden. Mit ZDT werden also nicht nur Roboterachsen, sondern auch Servoantriebe in der Peripherie, Antriebe von Servoschweißzangen oder von Positioniertischen überwacht.

Ein weiterer Aspekt kommt hinzu. Die Zahl der Roboter steigt – bei Fanuc sogar deutlich über dem Marktdurchschnitt weltweit. Zum ersten Mal war im abgelaufenen Geschäftsjahr 2017/18 – ausweislich des Geschäftsberichtes – die Roboter-Division die umsatzstärkste Division von Fanuc. Der Umsatz insgesamt stieg im Vergleich zum Vorjahr um 35,3 Prozent auf 726,6 Mrd. Yen. Auf die Roboter-Division entfielen 31,3 Prozent. In dieses Erfolgsjahr fällt ein bemerkenswerter Rekord: Wie es im Geschäftsbericht von Fanuc heißt, habe das Produktionsvolumen Ende November 2017 die Zahl von 500 000 Robotern überschritten – die Automationspraxis meldete dies übrigens als erste deutsche Zeitschrift schon im Dezember 2017.

FANUC Deutschland GmbH

www.fanuc.de,

automatica Halle B6, Stand 330

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