BEISPIEL: CLAAS

CLAAS ERNTEMASCHINEN WÄHLT DELFOI ALS PARTNER FÜR DIE ROBOTERSIMULATION UND OFFLINE-PROGRAMMIERUNG (OLP)

Horst Wagner, Gruppenleiter Zeitwirtschaft bei Claas in Harsewinkel fasst die Erwartung an die Robotersimulation und Offline-Programmierung zusammen: „Wir erwarten eine Reihe von Vorteilen. Teams der Abteilungen Konstruktion, Produktion und Vorrichtungsbau können Schweißbaugruppen in einer frühen Phase optimieren, die Ausfallzeiten reduzieren und die Sicherheit beim Neuanlauf erhöhen.“

Delfoi wurde auf Grund der einfach zu bedienenden Software und der langjährigen Erfahrung als Partner ausgewählt.

Claas produziert in seinem Stammwerk Harsewinkel seit 1936 Mähdrescher. Bis heute sind es 400.000 Stück. Seit der Umstrukturierung des Werkes im Jahre 2003 gehört Harsewinkel heute zu den modernsten Produktionsstätten von Mähdreschern und Feldhäckslern weltweit.

Foto. Der Mähdrehscher Tucano wird im Stammwerk in Harsewinkel produziert.

Ein wichtiger Schritt für die weitere Entwicklung der Vision einer durchgängigen digitalen Prozesskette von der Konstruktion bis zur Fertigung ist die Simulation und die Offline-Programmierung von Robotern. Zunächst wurde dazu ein Expertenteam von Praktikern gebildet, welches die am Markt verfügbaren Lösungen nach verschiedenen Kriterien analysiert hat.

Die Wahl fiel schließlich auf die Firma Delfoi, die bereits über einen großen Erfahrungsschatz in der Simulation und der Offline-Programmierung verfügt. Ein weiteres wichtiges Kriterium war die einfache Delfoi-Programmierumgebung, die das Kernteam in ersten Präsentationen überzeugte.

Als nächster Schritt sollte in einem Workshop an einem realen Beispiel überprüft werden, wie die Robotersimulation und die Offline-Programmierung in der Praxis funktionieren, und ob die Mitarbeiter mit dieser Technologie zurechtkommen. Weiter sollte geklärt werden, welche Potentiale tatsächlich für Claas zu erwarten sind.

Als Referenzzelle wurde eine Roboterstation ausgewählt, auf der für Claas typische Schweißaufgaben durchführt werden. Als Vorbereitung wurden Delfoi-Layoutdaten, Roboterprogramme sowie Parameterdateien zur Verfügung gestellt, so dass der Workshop mit einem vorbereiteten Modell gestartet werden konnte.

Parallel zur Kalibrierung der Roboterstation, die von einem Claas-Mitarbeiter in Zusammenarbeit mit einem Delfoi-Mitarbeiter durchgeführt wurde, wurde in einer zweiten Gruppe mit der Simulation begonnen. Dadurch konnten die Claas-Mitarbeiter einen ersten Eindruck gewinnen, wie mit der Simulationssoftware gearbeitet werden kann. Eine intensivere Schulung sollte dabei natürlich nicht ersetzt werden.

Dennoch war es bereits nach einer kurzen Einführung möglich, selbst erste Programme zu erstellen. Besonders beeindruckte dabei die Geschwindigkeit, mit der automatisch Schweißbahnen erzeugt werden konnten.

Dazu Ralf Samson, Meister: „ Nach einer ersten Eingewöhnungsphase sind wir mit dem System gut zurecht gekommen. Besonders hat uns dabei gefallen, dass man sich keine Gedanken über die Positionierung des Roboters machen muss, da die Software automatisch immer die optimale Position des Roboters berechnet. Dadurch kann man sich voll auf das Produkt konzentrieren.“

Am dritten und letzten Tag des Workshops wurde das Ergebnis dem Management präsentiert: Das zuvor in der Simulation erstellte Programm sollte auf den Roboter geladen und abgefahren werden.

Dazu Holger Brüning, Leiter Produktion: „Wir waren überrascht, dass wir in nur drei Tagen zu einem so guten Ergebnis gekommen sind.”

Gespannt konnte beobachtet werden, wie selbst bei kritischen Schweißpfaden und Roboterpositionen die Simulation gute Ergebnisse geliefert hat.

In nur kurzer Zeit konnte von dem Roboterprogrammierer das offline erstellte Programm an die reale Produktgeometrie angepasst werden. Im Simulationsmodell wurde hierzu ein etwas größerer Abstand zur Schweißnaht voreingestellt, welcher dann in wenigen Schritten angepasst werden konnte, wobei die optimale Positionierung des Brenners erhalten blieb, so wie im Simulationsmodell ermittelt.

Durch die Offline-Programmierung wurde die Programmierzeit des ausgewählten Beispiels auf nur 20 Minuten reduziert. Im Vergleich dazu betrug die Programmierung online 4 Stunden.

Neben der Zeitersparnis sind aus Sicht von Claas aber noch ganz andere Kriterien entscheidend für die Einführung der Robotersimulation. Horst Wagner, Gruppenleiter Zeitwirtschaft, fasst die wichtigsten Punkte zusammen:

  • Frühzeitige Überprüfung von Schweißbaugruppen im Team bestehend aus Mitarbeitern der Produktion, Konstruktion und des Vorrichtungsbaus, dadurch Vermeidung kostspieliger Fehler und Optimierung bereits in der Konstruktionsphase
  • Ausfallzeiten von Roboteranlagen durch Online-Teachen werden reduziert.
  • Mehr Sicherheit in der Projektierung von neuen Schweiß-Roboteranlagen

Ralf Samson berichtet aus der Praxis: „Wir beobachten immer wieder, dass Vorrichtungen und Produkte nicht optimal auf den Schweißprozess ausgerichtet sind. Wir sind davon überzeugt, dass uns hier die vorherige Simulation enorme Vorteile verschafft.”

Motiviert durch diesen Erfolg werden von Claas nun weitere Stationen und Produkte untersucht, die für die Robotersimulation besonders geeignet erscheinen. Die Zielsetzung dabei ist langfristig alle Roboterstationen für eine Simulation verfügbar zu machen.