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Wettbewerbsfähigkeit dank cleverer Automation
03.02.2010 | Redakteur/Autor: Redaktion SMM
Neue Lösungen für alte Probleme
Wie mechatronisches Know-how zu neuen Lösungsansätzen führt, zeigte Dr. Ruprecht Altenburger vom Institut für Mechatronische Systeme (IMS) der ZHAW Winterthur. In einem Projekt für die Automobilindustrie entwickelten die ZHAW-Ingenieure ein modulares, hoch integriertes Prüfmodul für Lenkwellen. Das rotierende System mit wenigen Kilowatt Leistung ist mit sensitiver Messsensorik ausgestattet und führt hoch dynamische Bewegungsvorgänge aus.
Die zahlreichen Sensoren müssen gespiesen und die Daten breitbandig herausgeführt werden. «Anders als in bestehenden Systemen, setzten wir eine Direktantriebstechnik ein, womit wir die Messsensorik elegant in das Gesamtsystem integrieren konnten», erklärt Ruprecht Altenburger. «Knacknuss war, das System als umfassende mechatronische Einheit zu begreifen, dabei den Anforderungen von Antriebstechnik, Sensorik und Lagerung Rechnung zu tragen.»
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Effizientere Belieferungs- und Produktionsketten
Jean Hennebert, Professor am Institute of Business Information Systems der HES-SO Wallis stellte das Projekt Food-Tec des -e-Tranet-Programms vor. Dieses Konsor-tium von 13 EU-Ländern und der Schweiz fördert die Verbreitung von Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) in der traditionellen produzierenden Industrie. In einem Projekt mit der Firma Reitzel SA, Spezialist für kreative Lebensmittel ging es darum, effizientere Belieferung und Produktionsketten zu erzielen dank Datenerfassung und -analyse sowie Entscheidungsunterstützungssystemen.
Angestrebt war einerseits die Echtzeitüberwachung der Temperaturen in Kühlräumen verbunden mit Alarmsystemen, anderseits die lückenlose Verfolgung von Produktpaletten, um Unterbrüche der Kältekette zu vermeiden. Die von den Walliser Forschern erarbeiteten Konzepte sind kompatibel mit der bestehenden Infrastruktur. Die Lösung heisst? Sicherheit durch Funküberwachung der Kälteräume mit dem drahtlosen Funkdatenlogger System Sirius spy RF.
Smartlabels: einfache und billige Lösung
Für die Verfolgung von Paletten kommt ein MT-Sens mit Montalbano-Technologie zum Einsatz. Diese kostengünstigen RFID-Smartlabels in Kreditkartengrösse zeichnen ? an Kisten angebracht ? Dauer und Intensität der Temperaturen auf, denen die Produkte ausgesetzt sind, führen eine hochpräzise Zeitmessung durch und versehen vor dem Speichern alle erfassten Daten mit einem Zeitstempel.
«Damit konnten wir Reitzel eine einfache und billige Lösung bieten, die perfekt in das Qualitätsmanagementsystem integriert ist und zudem erlaubt, die Verfolgbarkeit up- und downstream zu erweitern», zieht Jean Hennebert positive Bilanz. «Für Projekte wie eTranet oder der Förderagentur für Innovation KTI bietet Manufuture-CH KMU Schützenhilfe, findet für Rat suchende Unternehmen in kürzester Zeit den richtigen Forschungs- und Entwicklungspartner sowie Zugang zu finanzieller Unterstützung.»
Zukunftsmärkte Automatisierung
Professor Alexander Verl, Leiter des Fraunhofer Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart basierte seine Überlegungen zur zukünftigen Automatisierungstechnik auf der McKinsey-Studie «Deutschland 2020». Danach gehören zu den Megatrends unter anderem die Demographie und gesellschaftliche Entwicklung. Sie beschert uns immer ältere Menschen, die im Beruf stets weniger belastbar sind und im Alter zunehmend Haushaltshilfen benötigen, um ihren Alltag zu bewältigen. Gefordert sind hier die Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine.
Attraktiv erscheint die schrankenlose Mensch-Roboter-Kooperation. Sie kombiniert die Fähigkeit des Menschen, sich schnell und kreativ komplexen Situationen anzupassen, mit dem Vorteil des Roboters, ermüdungslos Abläufe bei maximalen Traglasten zu wiederholen. Ein Beispiel dafür ist Powermate. Der Roboter unterstützt Mitarbeiter in der Montage schwerer Bauteile oder der Ausführung von Fertigungsschritten mit hohem Gefährdungspotenzial, wie das Entfernen von Anguss bei Gussteilen. Powermate übernimmt belastende und gefährliche Aufgaben, wobei der Mitarbeiter in jedem Moment die Kontrolle über die ganzen Prozessabläufe behält. Damit lassen sich manuelle Prozessschritte automatisieren und Fertigungszeiten verkürzen.
Flexibilität grossgeschrieben
Dr. Alain Codourey, CEO der Asyril SA, Spezialist für miniaturisierte Mechatronikkomponenten für die Automation in Mikro- und Nanotechnologie, plädiert für mehr Flexibilität in der Produktion dank sensorgeführten Robotern. Immer gefragter sind viele Varianten desselben Produkts. Die Serien werden kleiner, die Teile komplexer, die Präzision steht im Brennpunkt. «Für mehr Flexibilität und kürzere Serienwechsel braucht es Arme mit genü-gend Freiheitsgraden, Mehrzweckhände, wo nötig mit Werkzeugen ergänzt, sowie intelligente Steuerungen und Sensorik», erklärt der Robotikexperte.
Ein Beispiel dafür ist Asyfeed, eine hoch flexible Lösung für das Sortieren kleiner Teile in Form von Schüttgut. Die lineare Vibrations-Förderanlage wird ergänzt durch ein Vision-System zur Lokalisierung der Teile sowie einen Pocket-Delta-Roboter, der diese rasch und hoch präzise handhabt. Asyfeed kann als unabhängiges System eingesetzt oder in eine Montagezelle integriert werden. Dank seiner modularen Struktur lässt es sich auf spezielle Bedürfnisse massschneidern und mit höchster Flexibilität rekonfigurieren. Die integrierte Benutzerschnittstelle mit Touch Screen erleichtert den Zugang zu allen Zellparametern.
Von der Idee zur Realität an einem Tag
Inzwischen rückt der Uhrzeiger an diesem 27. November gegen 17.30 Uhr. Die Teilnehmer der Tour de Suisse Manufuture-CH haben sich nach einem Willkommensgruss durch den Staatsrat des Kantons Freiburg, Pascal Corminb?uf, und einem Rundgang durch die beeindruckende Fertigungs- und Montageeinrichtungen von Wago am Produktionsstandort Domdidier nach Fribourg verlagert. Hier werden sie von Vizedirektor Jacques P. Bersier, dem Verantwortlichen für Forschung und Entwicklung an der HTA-FR begrüsst. Er gibt Einblick in die hier entstehende Ideenschmiede WTZ-FR, ein Wissenschafts- und Technologiezentrum, das besonders KMU mit limitierten Ressourcen unterstützen soll.
Und endlich ist es soweit: Die Besucher können aus den Händen von Professor Jean-Marc Boéchat das fertige Kunststoffteil in Empfang nehmen. Die Ingenieure der HTA-FR erbrachten den Beweis, wie pfiffig und schnell im Hochlohnland Schweiz Ideen Realität werden können.
Autor
Elsbeth Heinzelmann, Journalistin Technik und Wissenschaft
Information
Association Manufuture-CH
R&D Consortium
P.O. Box 4341
5001 Aarau AG
Tel. 062 822 17 72
Fax 062 823 45 87
www.manufuture.ch
www.wago.com
www.reseau-plasturgie.ch
http://ims.zhwin.ch
www.ipa.fraunhofer.de
www.asyril.ch
Ergänzendes zum Thema
+ Über Manufuture-CH
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