Kleine und mittlere Unternehmen, insbesondere Lohnfertiger, fertigen meist eine Vielfalt unterschiedlicher Werkstücke in kleinen Serien. Dafür hat FMB den Automationsbaukasten FMB Base konzipiert, der sich bei einem Lohnfertiger bereits bestens bewährt hat. Insbesondere wegen des zunehmenden Mangels an Fachpersonal bewertet der Lohnfertiger den Automationsbaukasten als äußerst vorteilhaft.
Der modulare Aufbau und die Möglichkeit, eine Vielzahl an Funktionen zu integrieren, sowie der geringe Aufwand zum Installieren und Rüsten, machen FMB Base so wertvoll. Denn mit dem Automationsbaukasten lässt sich eine große Bandbreite an Prozessen automatisieren, zum Beispiel Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen sowie Montieren, Fügen, Messen, Prüfen, Stapeln und Verpacken von Werkstücken.
Zudem ist der Automationsbaukasten äußerst mobil, ergänzt Dominik Diehl, Geschäftsführer Vertrieb bei FMB: „Man kann FMB Base innerhalb kürzester Zeit an unterschiedlichen Einsatzorten in der Produktion einsetzen. Dazu verfügt das Basismodul über Rollen. So lässt es sich problemlos von nur einer Person an die entsprechenden Positionen bewegen.“
Bei dem Lohnfertiger wird der Automationsbaukasten vorwiegend zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen genutzt. Das Basismodul koppelt dabei über einen Bahnhof an die Maschinen. „Den Bahnhof installieren wir mit spezifischen Energie- und Datenverbindungen an den jeweiligen Dreh- und Bearbeitungszentren“, sagt Stephen Ackermann, Leiter Technik bei FMB.
Beim Wechsel von einer Maschine zu einer anderen verbinde sich das Basismodul im Betrieb dann ganz einfach durch Heranfahren an den Bahnhof. Ohne weitere Rüstarbeiten erkennt die Steuerung, an welcher Maschine sie sich befindet und welche Daten sie mit der Maschine kommunizieren muss. „Zudem wird der Automationsbaukasten mit elektrischer und pneumatischer Energie versorgt.“
Somit ist die Investition in die Automation nicht an eine einzelne Maschine gebunden. Zudem gibt die Roboterzelle dank der Rollen den Zugang zu den Maschinen innerhalb kürzester Zeit wieder frei, um Einzelstücke manuell einzulegen.
Kompaktes Basismodul
Sämtliche Steuerungsfunktionen und die Energieversorgung für die Mechanik befinden sich im kompakten Basismodul. Darauf aufgebaut ist ein Roboterarm. „Besonders einfach ist das Einrichten mit dem von uns primär genutzten modularen Roboter von Robco aus München“, betont Dominik Diehl. Der modular konfigurierbare Industrieroboter von Robco kann bis 2000 mm weit reichen und bis zu 20 kg schwere Lasten tragen.
Abhängig von zu transportierenden Lasten und individuellen Wünschen können auf dem Basismodul aber auch Roboterarme weiterer Hersteller aufgebaut werden. Davon unberührt bleibt die einfache, intuitive Programmierung der Abläufe: Grundsätzliche Abläufe, beispielsweise zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine, sind in der Bedienoberfläche bereits angelegt.
„Unsere Bedienoberfläche ist zudem auf jedem mobilen, webfähigen Endgerät, also Smartphone, Tabletcomputer oder Laptop einsetzbar. Das sorgt dafür, dass sogar ungelerntes Personal schnell mit den Funktionen vertraut ist und diese einrichten kann“, sagt Stephen Ackermann.
Einfache Bedienung
Als Option gibt es von FMB auch einen für die raue Werkstattumgebung tauglichen Industrie-Tablet-PC als Programmier- und Bedienpanel. Der Einrichter wählt lediglich am Touchscreen entsprechende Programmbausteine, beispielsweise das Entnehmen aus dem Futter einer Drehmaschine. Danach führt er den Greifer händisch, wie bei Cobots heute üblich, an die Positionen. Wahlweise kann er auch klassisch im Teach-Modus den Roboter über das Bedienpanel bewegen.
So gibt der Einrichter in mehreren Schritten sämtliche Arbeitsabläufe für die Automation vor – beispielsweise beim Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine das Entnehmen, Ablegen, Aufnehmen und Einlegen der Bauteile. Am Touchscreen fügt er die Programmbausteine anschließend zu einem kompletten Automationsprogramm zusammen. Stephen Ackermann: „Damit wird das Programmieren eines kompletten Automationsablaufs zum Kinderspiel.“
Um unterschiedliche Rohlinge, Werkzeuge und Werkstücke aufzunehmen, wird der Roboterarm mit spezifischen Greifern ausgerüstet, die sich über ein standardisiertes Schnellwechselsystem innerhalb kürzester Rüstzeit wechseln lassen.
Bauteilvorrat integriert
Das Basismodul bildet die Grundausstattung des Automationsbaukastens FMB Base. Es kann mit einer Vielzahl an Direkt-, Ergänzungs- und Funktionsmodulen modular für unterschiedliche Automationsprozesse ausgebaut werden.
Beispielsweise zum Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen kann ein Direktmodul das Basismodul um eine Aufnahme für Rohlinge und fertig bearbeitete Werkstücke erweitern. Varianten für standardisierte Werkstückträger, -paletten oder -behälter und Ausführungen als schiefe Ebene mit werkstückspezifischen Kulissen stehen zur Verfügung.
Als Option sind individuell konzipierte Werkstückträger und -behälter realisierbar. Beim Lohnfertiger ist der Automationsbaukasten FMB Base mit einer schiefen Ebene ausgestattet. Sie beansprucht nur wenig Stellfläche über das Basismodul hinaus.
Modular ausbaufähig
Zum Automatisieren unterschiedlicher Prozesse – Messen, Prüfen, Montieren, Fügen, Nachbearbeiten – hat FMB weitere Erweiterungs- und Funktionsmodule vorgesehen. Diese lassen sich Plug&Play über eine standardisierte Schnittstelle an das Basismodul ankoppeln. Durch die standardisierte Schnittstelle ist das besonders einfach. Das bisher übliche, individuelle Einrichten und Programmieren der Datenkommunikation entfällt dank der modularen Struktur. Auch nachträglich lässt sich die Automation flexibel an unterschiedliche zu automatisierende Abläufe anpassen.
Ein Erweiterungsmodul etwa schafft zusätzliche Stellfläche. Darauf lassen sich unter anderem Werkstückträger positionieren. Sind zusätzliche Prozesse zu automatisieren, werden auf dem Erweiterungsmodul spezifische Funktionsmodule angeordnet, beispielsweise zum Messen, zum Entgraten, zum Reinigen oder zum Schleifen.
Dominik Diehl: „Wir konzipieren fortlaufend ergänzende Funktionsmodule. Das betrifft unter anderem Reinigungsstationen und Einrichtungen zum Positionieren und Fügen bearbeiteter Werkstücke. Realisierbar sind auch Wendestationen für Werkstücke sowie Zuführsysteme wie Vibrationsfördertöpfe mit Vereinzelungen oder Kamerasysteme fürs Bin Picking.“
Ideal für kleine Serien
Wie Dominik Diehl betont, kann ein Fertigungsbetrieb mit dem Automationsbaukasten FMB Base zusätzliche Fertigungskapazität erschließen. „Da die Automation mobil innerhalb kürzester Zeit an unterschiedlichen Stationen arbeiten kann, entlastet sie das Personal von wiederkehrenden, ermüdenden Tätigkeiten. Die Fachkräfte können sich auf sinnvolle, ihre Qualifikation erfordernde Tätigkeiten konzentrieren. So schafft die Automation zusätzliche Kapazität.“
Stephen Ackermann ergänzt: „Jederzeit ist es aber möglich, den automatisierten Ablauf zu beenden, die Base wegzufahren und in einer wechselnden Konfiguration an einer anderen Station zu nutzen. Das ermöglicht auch, kurzfristig von automatisierten auf manuelle Tätigkeiten zu wechseln. Fertigungsbetriebe profitieren also doppelt, zum einen von der Mobilität, zum anderen von der Flexibilität, unterschiedliche Prozesse im Wechsel zu automatisieren.“
FMB Maschinenbaugesellschaft mbH & Co. KG
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