„Ich muss mich nur mit einer einzigen Benutzerschnittstelle, einer einzigen Software für jeden Prozess auskennen. Das ist natürlich viel einfacher, als der Umgang mit einer Software zum Sprühen, einer zum Zuschneiden und einer zum Schleifen. Ich habe eine einzige Software für alle Prozesse, und das ist fantastisch.“
Tomas Jurcak, Robotik- und Automatisierungsingenieur
Die Anlange von Promens in Zlin
Promens a.s., Berry Bramlage, ist ein globales Unternehmen für Kunststoffherstellung mit einem sehr großen Produktportfolio. Eine der europäischen Divisionen des Unternehmens benötigte eine Roboterprogrammierlösung, die diese große Teilevielfalt, Komplexität und Prozessvariabilität handhaben konnte, insbesondere mit verschiedenen Roboterfabrikaten für Schleif-, Sprüh- und Zuschnittprozesse. Erst nach einer eingehenden Untersuchung der wichtigsten erhältlichen Offline-Programmiersoftwarepakete erwies sich eine Lösung als dauerhaft. Eine Software zeichnete sich durch ihre fehlerfreie Roboterpfadgenerierung, intuitive Benutzerschnittstelle und Flexibilität für mehrere Prozesse und leicht zu handhabende komplexe Teile aus. Die Offline-Programmiersoftware Robotmaster® von Hypertherm punktet deutlich gegenüber dem Mitbewerb.
Das in der Tschechischen Republik ansässige Werk Promens in Zlin ist spezialisiert auf das Reaktionsspritzgussverfahren (RIM) und das Unterdruckformen von Kunststoffkomponenten für Land- und Baumaschinen, öffentliche Verkehrsmittel und Personenkraftwagen. Mit über 25 Jahren Erfahrung ist Promens bevorzugter Lieferant vieler OEMs wie beispielsweise Iveco, Rostselmash, Snoeks und Volvo.
Nach dem Formen werden große Karosserieteile aus Kunststoff für Erntemaschinen, Busse und Transporter abgestrahlt, um die Oberfläche für die Lackierung vorzubereiten. Von jeher erfolgte das Abstrahlen manuell. Aber das Abstrahlen von Kunststoffteilen ist eine staubige, anstrengende und potenziell gefährliche Aufgabe. Promens wollte die Sicherheit und Gesundheit seiner Bediener durch den Einsatz eines Roboters zum Abstrahlen verbessern. „Abstrahlen ist harte Arbeit und nicht besonders gut für die Gesundheit“, sagt Tomas Jurcak, Robotik- und Automatisierungsingenieur im Werk von Promens in Zlin. „Angesichts der sehr geringen Arbeitslosigkeit in Tschechien ist es außerdem schwierig, genügend Menschen für eine solche Tätigkeit zu finden.“ Promens wollte auch gleichbleibend hohe Qualität sicherstellen, was aufgrund der inhärenten Variabilität bei der manuellen Fertigung schwierig ist. Bei der Automatisierung führt ein Roboter die Aufgabe jedes Mal auf die gleiche Weise aus. Der Kunststoffhersteller setzt auch Roboter zum Sprühen und Zuschneiden von Polyurethan auf Formen ein. Das Sprühen erfordert sehr schnelle Bewegungen bei hohen Drücken, was nur mit Roboterautomatisierung möglich ist. Der darauffolgende Beschnitt durch den Roboter entfernt überschüssiges Material. In der Produktion erfolgte die Programmierung für diesen speziellen robotergestützten Sprüh- und Beschnittprozess bereits seit Jahren durch einen Systemintegrator mit der Offline-Programmiersoftware Robotmaster. 2017 entschied Promens, dass es kostengünstiger wäre, Roboterprogrammierfunktionen ins Haus zu holen, und beauftragte Jurcak mit der Leitung des Prozesses.
Jurcak hatte zuvor für einen Integrator gearbeitet, bei dem er Roboterzellen baute und programmierte. Nun war er für die interne Robotik von Promens verantwortlich und wollte sicherstellen, dass er das richtige Werkzeug für die Aufgabe verwendet.
Er testete sechs der großen Offline-Programmiersoftwarepakete. Er verbrachte eine Woche damit, persönlich zu testen, wie intuitiv die Benutzerschnittstellen sind und wie effektiv und effizient sie Roboterpfade generieren und dabei Fehler wie Singularitäten und Kollisionen erkennen. Jede Software wurde anhand von Dutzenden von Parametern, u. a. dem Preis, bewertet. „Robotmaster hat sich bei der Erkennung und Vermeidung von Singularitäten, Fehlern und Kollisionen ausgezeichnet bewährt“, sagt Jurcak. „Es ist wirklich einfach, Pfade zu generieren. Es verfügt über einfache Funktionen für komplexe Pfade.“ Bei komplexen Teilen kommt es oft zu Fehlern. Die Robotmaster-Software prüft automatisch auf Singularitäten, Reichweitenprobleme, Gelenkgrenzen und Kollisionen. Dann generiert sie einen fehlerfreien Roboterpfad. Die Offline-Erkennung und -Korrektur von Fehlern optimiert die Produktivität und Rentabilität des Roboters. „Man kann für hochkomplexe Teile ein nahezu perfektes Programm generieren“, sagt Jurcak. „Je komplexer das Teil, desto besser ist Robotmaster. Von den anderen Software-Tools, die ich getestet habe, konnten hinsichtlich der Leistungsfähigkeit nur zwei fast mit Robotmaster mithalten.“ Nachdem Jurcak die sechs verschiedenen Softwarepakete gründlich getestet und ihre Leistung bewertet hatte, konnte er das Probandenfeld auf Robotmaster und zwei weitere Optionen einschränken. Er sagt, dass von den beiden anderen Softwarepaketen eines zwar leistungsstark, seine Benutzerschnittstelle aber nicht gut war und es nicht ausreichend stabil lief. Die andere Lösung war sehr teuer und benötigte extrem viel Rechenleistung. Nur eine Software hob sich wirklich ab. Die Wahl fiel ganz klar auf Robotmaster. ### Externe Achsen, Keine Probleme. Promens sagt, dass Robotmaster seit der Lizenzierung der Software im Jahr 2017 die Erwartungen übertroffen hat. Jurcak freut sich darauf, die intuitive Benutzerschnittstelle und Optimierungstools der Software zur Programmierung zusätzlicher Teile zu nutzen. Robotmaster verwaltet auch problemlos externe Achsen, einschließlich Drehvorrichtungen und Schienen, zur Optimierung der Bearbeitung großer und komplexer Werkstücke.
Die Komponenten, die Promens für seine Kunden herstellt, können ziemlich groß sein, bis zu 2,5 Meter lang, wie dieses große Karosserieteil. Ein Drehtisch positioniert die Teile so, dass sie während des Schleifens rundum zugänglich sind. Jurcak sagt, dass sich die korrekte Achskonfiguration und -optimierung mit Robotmaster einfach gestaltete, und die Software steuert sowohl die indexierte als auch die koordinierte Bewegung externer Achsen.
Promens setzt beim Schleifen und Sprühen auf Sechsachsroboter von ABB und beim Zuschnitt auf einen Sechsachsroboter von KUKA. Als einzige Softwarelösung verwaltet die Robotmaster-Software Simulation und Programmierung für alle großen Roboterfabrikate. Von der Bearbeitung und dem Schweißen bis hin zum Zuschneiden und Entgraten bietet Robotmaster intuitive aufgabenbasierte Programmierung für eine Vielzahl von Fertigungsprozessen.
Eine Programmierplattform für mehrere Prozesse ermöglicht es dem Benutzer, eine Aufgabe an eine beliebige Roboterzelle zu verschieben. Promens führte kürzlich eine neue Roboterarbeitszelle ein, die Schleifen und Zuschneiden in einer Zelle kombiniert. Jurcak programmiert den neuen Roboter mit seinem bewährten Softwarepartner.
