Die Carnegie Mellon University (CMU) ist eine globale Forschungsuniversität mit Standorten in Pittsburgh, Katar und im Silicon Valley. Die Carnegie Mellon School of Architecture in Pittsburgh lag durchgehend in den Top Ten der professionellen Architekturstudiengänge und steht im Ruf, „DIE“ Architekturschule zu sein und ständig mit verschiedenen technologischen Anwendungen und Techniken zu experimentieren. 2007 gründete Jeremy Ficca, Außerordentlicher Professor der CMU, das Digital Fabrication Lab (dFAB) der Schule, um Studenten und Dozenten die Möglichkeit zu geben, Erfahrungen mit der neuen Realität hochentwickelter digitaler Entwicklungs- und Fertigungsprozesse in der Architektur zu sammeln.
Das Labor erwarb einen 6-achsigen ABB IRB4400 und einen Drehtisch als integrierte 7. Achse. Das Team wollte mit dem Roboter komplexe 3D-Entwürfe aus dem Konzept in die physische Realität umsetzen, aus Maschinenschaum und anderen weichen Materialien. Als die Roboterzelle da war, wurde schnell klar, dass die anspruchsvolle Programmierung die meisten Einschränkungen verursacht – die Programmierung der vom Labor angestoßenen Kreativprojekte dauerte viel zu lange, oder sie konnten einfach nicht manuell programmiert werden. dFAB suchte deshalb nach Tools und Methoden, mit denen sich die Projekte mit dem Roboter schnell und genau umsetzen ließen.
Das Labor nutzte bereits das computergestützte Fertigungssystem von Mastercam für seinen 3-Achsen-CNC-Plattenfräser. Die Frage war, ist es möglich, die bereits bekannten CAD/CAM-Methoden (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) für die Roboterzelle einzusetzen? Die Antwort lautete letztendlich „ja, mit Robotmaster®“. Als in die Mastercam CAD/CAM-Umgebung integriertes Roboterprogrammierpaket wäre Robotmaster in der Lage, 6-Achsen-Roboterprogrammcode offline direkt aus CAD-Designdateien zu erstellen, mit derselben Geschwindigkeit und Effizienz, die normalerweise bei der CNC-Maschinenprogrammierung vorhanden ist. Mit der vertrauten Schnittstelle und den Funktionen von Robotmaster können Mitarbeiter und Studierende schnell lernen, Fräsprogramme für die Roboterzelle zu erstellen.
Mit telefonischer und Internet-Unterstützung durch das technische Team von Robotmaster konnten die Mitarbeiter von dFAB die Software schnell einrichten und für ihr System konfigurieren. Nach nur zwei Tagen Vor-Ort-Schulung fühlten sie sich beim Entwerfen mit der Software selbst und beim Schneiden ihrer eigenen Teile vollkommen in ihrem Element. Das Robotmaster-Team bewertete ihre Leistung als „unbestreitbar überdurchschnittlich“. Die dFAB-Gruppe hatte bereits vorab ihre Hausaufgaben gemacht, um sich auf die kritischen Aspekte der Integration mit den Trainern zu konzentrieren. dFAB hat den Schritt nie bedauert. Robotmaster liefert seit seiner Installation konsistente Ergebnisse und ermöglicht es dem Labor, seine Kreativität zu nutzen, indem Entwürfe aus weichen Materialien schnell, genau und effektiv bearbeitet werden.
Robotmaster ist schnell zu einer wesentlichen und integralen Komponente der Roboterzelle des Digital Fabrication Lab geworden und hat es der Carnegie Mellon School of Architecture ermöglicht, ihr Roboterfertigungssystem schrittweise für eine Vielzahl von Projekten zu nutzen.
Jeremy Ficca, Director des dFAB, sagt: „Robotmaster stellt eine unverzichtbare Verbindung zum Roboter her und kann viel mehr als nur g-Code in Robotercode umwandeln. Eine seiner größten Stärken ist, dass es Robotersteuerungen logisch und übersichtlich darstellt, sodass der Bediener die Robotersteuerung ohne umfangreiche Programmierkenntnisse verstehen kann.“
Die ursprüngliche Roboter- und Drehtischinstallation wurde um ein automatisches Werkzeugwechselsystem mit Werkzeughalter, Unterdrucktisch und einem schnell wechselbaren Roboterflansch für den Wechsel von Spindel zu Greifer erweitert, die sämtlich durch die vielseitige Programmierung von Robotmaster unterstützt werden. Die Mitarbeiter der CMU School of Architecture sind ungewöhnlich innovative und technologisch fortgeschrittene Anwender von Robotmaster und haben eine besondere Beziehung zum Robotmaster-Team entwickelt. Tyler Robertson von Robotmaster merkt an: „Sie verstehen nicht nur die mit Robotmaster generierten Pfadergebnisse, sondern auch, wie die Software Berechnungen durchführt. Die Fertigungs- und Herstellungskenntnisse der Fakultät waren hervorragend: Sie gehören zu unseren inoffiziellen Robotmaster-Superusern.“ Die Erfolge von dFAB beim Einsatz des Roboters zum Fräsen von Prototypen architektonischer Komponenten und beim Ebnen des Weges für neue und innovative Fertigungstechnologien haben beide Seiten begeistert.
Jeremy Ficca lobte Robotmaster für die positiven Auswirkungen auf das Digital Fabrication-Programm:
„Wir waren mit dem Produkt zufrieden und fanden es entscheidend für unseren Arbeitsablauf. Es hat uns ermöglicht, auf einem Werkstückkomplexitätsniveau zu arbeiten, das sonst extrem schwierig handhabbar wäre.“