„Wir gehen davon aus, dass wir die Zeit bei zukünftigen Aufträgen erneut halbieren können, was zu einer Einsparung von insgesamt 75 % führt, da wir Robotmaster nun vollständig in unseren Entwicklungsprozess integriert haben.“
François Arrien
Direktor, Robotic Material Removal, bei AV&R
AV&R Robotics ist führend in der industriellen Automatisierung und bietet intelligente Automatisierungslösungen zur Optimierung von Fertigungsprozessen und zur Qualitätskontrolle. Das Unternehmen hat ein breit gefächertes Fachwissen entwickelt im Themenbereich der Übertragung komplexer Aufgaben, die bisher nur von Menschen ausgeführt werden konnten, an Roboter und erzielt hohe Wiederholbarkeit, höhere Geschwindigkeit und verbesserte Präzision in Bereichen wie Entgraten, Polieren, Profilieren, Schleifen, Glätten, Trimmen und Schneiden.
Das Unternehmen hebt sich durch hochentwickelte Lösungen ab, die tiefgreifendes Wissen über den Bearbeitungsprozess für eine optimierte Werkzeug- und Schleifmittelauswahl und eine ausgefeilte Robotersteuerung in sich vereinen. Dadurch liefert es nicht nur eine Arbeitszelle, sondern einen integrierten Fertigungsprozess von einfachsten bis zu komplexesten bearbeiteten Werkstücken.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie wurde das AV&R-Verfahren für Projekte in der Herstellung und Montage stillstehender Motorbauteile wie Brennräume aber auch Turbinenschaufeln anderer beweglicher Komponenten eingesetzt.
Das Entgraten von Brennräumen für Flugzeugmotoren ist hochkomplex und erfordert die Einhaltung detaillierter Pfade über mehr als 600 Merkmale mit jeweils 3 oder 4 verschiedenen Werkzeugen. Im Jahr 2006 hat AV&R die Arbeitszelle und den Prozess für eine solche Kammer konzipiert. Die manuelle Programmierung des Roboters erfolgte über ein Programmierhandgerät, eine aufwendige Aufgabe, an der ein Team von 5 Ingenieuren ca. 900 Mannstunden lang arbeitete. Die Kunden von AV&R fordern ein Höchstmaß an reproduzierbarer Hochpräzisionsbearbeitung, stehen aber auch unter extremem Druck, die Einführungszeiten neuer Produkte zu verkürzen. „Wir mussten den Anlernzyklus für Pfade verkürzen; es musste einen besseren Weg geben“, sagt François Arrien, Director von Robotic Material Removal bei AV&R.
Als sein Kunde wegen einer zweiten Arbeitszelle für ein neues Produkt erneut anfragte, lud Arrien Jabez Technologies dazu ein, Robotmaster® in seine Werkstatt zu bringen. Robotmaster ist eine computergestützte Fertigungssoftware (CAM), die 6-Achsen-Roboterprogrammcode offline direkt aus CAD-Konstruktionsdateien erstellt. Robotmaster versprach nicht nur erhebliche Zeiteinsparungen, sondern war auch mit Robotern der meisten großen Hersteller kompatibel. Dies ist ein wichtiger Aspekt, um AV&R dabei zu unterstützen, für eine Anwendung unabhängig vom Hersteller die optimale Hardwarelösung anzubieten.
AV&Rs Anwendung von Robotmaster war eine doppelte Herausforderung. Das Team musste den Einsatz von Robotmaster während des laufenden Betriebs integrieren und gleichzeitig die Entwicklungszeit verbessern, um den strengen Zeitplan des Kunden einzuhalten. Trotzdem wurde auch bei diesem ersten Einsatz die Programmierung in der Hälfte der Zeit und mit einem Team von zwei anstatt fünf Personen im Vergleich zum Vorgängerprojekt abgeschlossen.
„Wir gehen davon aus, dass wir die Zeit bei zukünftigen Aufträgen noch einmal halbieren und damit insgesamt 75 % einsparen können, nachdem wir nun Robotmaster vollständig in unseren Entwicklungsprozess integriert haben“, sagt Hr. Arrien.
AV&R bietet weitere Vorteile des Einsatzes von Robotmaster, über die Zeitersparnis hinaus:
Hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit: Mit konventionellen Methoden berechnete AV&R den gewünschten Anfahrwinkel oder andere Pfadparameter, war dann aber auf manuelle Geschicklichkeit angewiesen, um dies mit dem Programmierhandgerät auf dem Roboter nachzubilden. Robotmaster gab den gewünschten Pfad und Positionierung jedes Mal genau vor;
Einfache Einstellung und Änderung: Bei der manuellen Programmierung musste der Einlernvorgang für eine Änderung wiederholt werden, falls entschieden wurde, dass ein Anstellwinkel von 30° besser wäre als die bereits programmierten 25°. Mit Robotmaster gab der Ingenieur einfach den gewünschten Winkel erneut ein und die Arbeit war erledigt, für alle Funktionen;
Offline-Programmierung: Mit Robotmaster konnte AV&R offline mit der Programmierung eines neuen Produkts für die Arbeitszelle beginnen, ohne die laufende Produktion in der Fertigung des Kunden zu unterbrechen, außer für Endprüfungen und Feinabstimmungen. Die Einführung neuer Produkte ist damit zu einem parallelen statt zu einem sequentiellen Vorgang geworden;
Bessere Nutzung von Kompetenzen: Die Konstrukteure von AV&R konnten die Zuständigkeit für die Programmierung von Roboterpfaden übernehmen und dabei die CAD/CAM-Tools verwenden, mit denen sie vertraut sind. Letztendlich sah AV&R, dass ihre Kunden die Kontrolle über die Neuprogrammierung neuer Produkte auf ihren installierten Arbeitszellen selbst übernehmen können.
Antoine Lizotte, Programming Engineer bei AV&R, fügt noch hinzu: „Früher bedeutete Programmieren, auf allen vieren um die Arbeitszelle herumzukriechen, um die Roboterbewegung anzulernen und zu beobachten. Jetzt wird der Pfad genau so abgearbeitet, wie ich es geplant habe, einfach am Computerbildschirm. Nur die endgültige Einstellung der Werkzeugpositionierung für eine optimale Bearbeitungsqualität erfolgt in der Produktion.“
„Was Robotmaster von anderen Offline-Lösungen unterscheidet, ist, dass Jabez Technologies wirklich etwas von Bearbeitungsverfahren versteht. Das Unternehmen kommt aus der Welt der CNC-Programmierung und hat seine Erfahrungen mit numerischer Maschinensteuerung in ein Roboterprogrammierwerkzeug übersetzt, das die Probleme komplexer Materialabtragsanwendungen wirklich anpackt“, schließt François Arrien seine Ausführungen ab.