Offline-Roboterprogrammierung zum Polieren von Flugzeugtriebwerksverkleidungen

McStarlite Co. Roboter

Der Kunde/die Problemstellung

McStarlite ist seit 1973 der weltweit führende Hersteller von Verkleidungen für Flugzeugtriebwerksgondeln und produziert einige der größten und komplexesten Blechkomponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Jahrzehntelang wurde der Polierprozess manuell durchgeführt und erforderte viele Arbeitsstunden geschulter Bediener*innen. Polieren von Hand ist jedoch zeitaufwendig und belastet die Arbeiter physisch. Ein weiterer Nachteil des Polierens von Hand ist die Inkonsistenz der Teile, da die Oberflächenbeschaffenheit nur so gut ist wie die Fähigkeiten des einzelnen Arbeiters, und Komponenten nachgearbeitet werden müssen, um die strengen Vorgaben in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu erfüllen. Diese zusätzliche Nacharbeit und Taktzeit senkt die Rentabilität für diesen Vorgang.

Die Lösung

Im Jahr 2020 investierte McStarlite in die Automatisierung, indem ein KUKA-Roboter in Verbindung mit der Offline-Roboterprogrammiersoftware Robotmaster® (OLP) integriert wurde, um das Polieren der Einlassverkleidung durchzuführen. Die Verkleidungen der Triebwerkseinlässe sind jene aerodynamischen Strukturen, die die Vorderkante eines Flugzeugmotors bilden.

Konsistenz, Genauigkeit und hochwertige Oberflächen waren bei der Bewertung von Automatisierungsanbietern für McStarlite die wichtigsten Vorgaben. Dank der Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität von Robotmaster konnte das McStarlite-Team prozessspezifische Parameter manipulieren und optimale Vorschubgeschwindigkeiten, Drehzahlen, Kräfte sowie die erforderlichen Schrupp- und Schlichtgänge ausgestalten.

Dank der Automatisierung ist man nun in der Lage, konsistente und genaue Teile in einem Bruchteil der Zeit zu liefern und letztlich die Nachfrage und die strengen Vorschriften und Anforderungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu erfüllen.

„Wir wollten seit über einem Jahrzehnt automatisieren. Es erfordert viel Planung und CAPEX, aber Automatisierung standardisiert die Oberflächenqualität, die Konsistenz und verbessert unsere Taktzeit.“ – Saravanan Rajaram, Maschinenbau – Qualitätssicherung, McStarlite

Neben den Verbesserungen in der Produktion stand bei den Überlegungen des Unternehmens hinsichtlich der nächsten Investition die Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Bediener und Arbeiter im Vordergrund. Die vor der Automatisierung erforderliche Handarbeit war sehr anstrengend für Rücken, Beine und Arme der Arbeiter. McStarlite hat es sich zur Aufgabe gemacht, seinen Mitarbeitern ein besseres Arbeitsumfeld zu bieten, weshalb ein benutzerfreundliches Werkzeug wie Robotmaster ideal geeignet war.

„Wir sind sehr stolz darauf, dass wir dieselben Leute, die die manuelle Arbeit ausführten, im Unternehmen behalten und zu Bediener*innen weitergebildet haben. Die Benutzerfreundlichkeit von Robotmaster ermöglichte es uns, die Menschen, die die Handarbeit erledigten, jetzt so einzusetzen, dass sie nun den Roboter verwenden. Selbst Bediener, die lediglich über eine Grundausbildung verfügen, können den Roboter verwenden/programmieren, sodass keine speziell geschulten Bediener eingestellt werden müssen.“ – Dimitar Nasev – Vice President, McStarlite

Programmierung und Pfadoptimierung

Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, einen Industrieroboter zu programmieren. Zum einen über das Programmierhandgerät, bei dem jeder Punkt einzeln manuell mit dem Roboter programmiert wird, was zeitaufwendig und ineffizient ist.

Zum anderen kann man Offline-Programmiersoftware (OLP) einsetzen, bei der die Programmierung auf einem Computer durchgeführt wird, sodass der Roboter die Produktion ohne Ausfallzeit fortsetzen kann. Um mehr über OLP zu erfahren, lesen Sie Über Offline-Programmierung für Roboter.

Die Möglichkeit, Taktzeiten zu verkürzen und den Produktionsausstoß zu steigern ist ein wichtiges Merkmal von OLP. Der einzigartige Wert, den Robotmaster für McStarlite bietet, liegt nicht nur in der benutzerfreundlichen Schnittstelle, die Bedienern*innen ohne vorherige Erfahrung mit Roboterprogrammierung die Möglichkeit bietet, diese Software zu nutzen, sondern auch in den Pfadoptimierungsfunktionen, die große Verbesserungen mit sich bringen.

„Die Optimierungsmöglichkeiten sind einfach toll. Ich habe selbst etwas Erfahrung mit der Programmierung, die Fehlersuche und -beseitigung ist ein komplizierter und zeitaufwendiger Prozess. Robotmaster hat den Prozess stark vereinfacht und die Zeit für die Programmierung des Werkstücks weiter reduziert.“ – Saravanan Rajaram, Maschinenbau – Qualitätssicherung, McStarlite

Robotmaster bietet schnelle Visualisierung von Problemen und Möglichkeiten, problemlos optimale Roboterprogramme zu erhalten. Anstelle des frustrierenden Verfahrens nach dem Motto „Versuch und Irrtum“ können Bediener*innen schnell und einfach sicherstellen, dass ihre Programme fehlerfrei sind. Insbesondere Produktionsstätten mit kleinen Stückzahlen und vielen verschiedenen Produkten profitieren von dieser Technologie, da eine schnelle, validierte und offline stattfindende Programmierung ihre Kosteneffizienz erheblich verbessert.

Die Ergebnisse

Durch den Sprung in die Automatisierung kann McStarlite Airbus gleichbleibend hochwertige Teile liefern, Taktzeiten verkürzen und die Nachfrage nach den polierten Einlassverkleidungsprodukten erfüllen.

Wie geht es für McStarlite weiter? Da McStarlite nun Gewinne maximieren und niedrigere Preise für zukünftige Programme anbieten kann, ist das Unternehmen viel wettbewerbsfähiger und kann sich neuen Chancen und Projekten öffnen. Es ist geplant, zusätzliche Roboterzellenkomponenten wie einen Drehtisch hinzuzufügen, um größere Teile wie komplette Triebwerksverkleidungen polieren zu können. Wir freuen uns auf den weiteren Ausbau der Fähigkeiten des Unternehmens.

Automatisierung und Offline-Roboterprogrammierung eröffneten McStarlite neue Möglichkeiten. Erfahren Sie, wie Robotmaster Ihnen dabei helfen kann, die Produktivität und Rentabilität Ihres Roboters zu steigern, und vereinbaren Sie eine Vorführung.