EF 2015

Robotik
Roboter in PROFINET IRT-
Maschinensteuerung integriert
Stäubli erfüllt Marktforderung nach einheitlicher Steuerung und Bedienung
Industrieroboter sind zu einer
Standardkomponente im Maschinenbau
geworden. Neben Handlingsaufgaben
werden sie dort
zunehmend auch für maschinelle
Bearbeitungsprozesse eingesetzt,
die früher Werkzeug- oder speziellen
Bearbeitungsmaschinen vorbehalten
waren. Daraus resultiert
der Anwenderbedarf nach konsequenter
Integration der Robotersysteme
in die Maschine bezüglich
Handhabung, Funktion und Kommunikationstechnik.
Das uniVal-
Konzept von Stäubli erfüllt diese
Anforderung jetzt für Maschinensteuerungen
und Netzwerke auf
Basis PROFINET IRT.
Die Industrierobotik hat sich über
viele Jahre vor allem in der Automobilproduktion
beim Betrieb von
Punktschweißzangen sehr bewährt.
Grund hierfür war die in einer Steuerung
programmierbare, reproduzierbare
Bahnführung. Von den
heute global weit über einer Million
installierten Industrierobotern
findet sich noch immer ein Großteil
in dieser klassischen Anwendung.
Daneben haben sich jedoch
schrittweise auch andere Einsatzgebiete
entwickelt. Studien zeigen,
dass bereits die Mehrheit der deutschen
Maschinenbauer Roboter als
Teil (Subsystem) ihrer Maschinen
einsetzt und aufgrund der ausgesprochen
positiven Erfahrungen
dies auch in Zukunft verstärkt tun
will. Mit zunehmenden Applikationserfahrungen
wird sich dieser
Trend noch verstärken und dabei
zu immer konkreteren Anforderungen
der Maschinenbauer an
die zuliefernden Roboter-Hersteller
führen.
Roboter als integrierte
Maschinen-Subsysteme
Der verstärkte Einsatz von Industrierobotern
als Teil von Werkzeugmaschinen
hat eine klar nachvollziehbare
Konsequenz: Je mehr Roboter
zu „normalen“ Komponenten einer
größeren Maschine werden, desto
mehr müssen sie sich samt ihrer
Steuerung und Handhabung dem
Maschinenkonzept anpassen bzw.
in dieses durchgängig integrieren
lassen. Systemintegratoren meiden
jeden zusätzlichen Aufwand
für eine derartige Anpassung und
die Endanwender sind nicht mehr
bereit, sich zur Lösung ihrer Applikation
mit zwei unterschiedlichen
Systemen für Maschine und Roboter
zu befassen. Die Lösung wäre,
den oder die Roboter und ihre Steuerung
als ein eigenständig funktionierendes
Subsystem in die Maschine
zu integrieren und für alle Funktionen
ausschließlich die vertraute Bedienoberfläche
der Maschine zu nutzen.
Der Roboter soll so zu einem für
den Bediener quasi „unsichtbaren“
Teil der Maschine werden. Im Klartext
bedeutet das: Roboter werden
zukünftig in dem Maß am Maschinenbau-Markt
teilhaben können, wie
durchgängig und einfach sie sich in
das jeweilige Maschinen-Umfeld
einfügen lassen. Dieses Umfeld
ist heute – wie in der Automatisierungstechnik
generell – durch zwei
Trends geprägt:
• Die Systeme innerhalb einer
Maschine oder Anlage sollen für
ihren Betrieb einheitliche Tools und
Bedienoberflächen bieten. Nur so
kann ein Anwender – durch sichere
Handhabung, einheitliche Schulung
und Dokumentation, kostengünstige
Wartung u.a. – entsprechenden
Nutzen und Wettbewerbsvorteile
aus seiner Investition
ziehen.
• Die Kommunikationstechnik innerhalb
einer Maschine bzw. Anlage
soll durchgängig sein, mit keinen
oder möglichst wenigen Schnittstellen
im Feld und zur Unternehmensebene;
weiterhin soll die
Kommunikationstechnik hinsichtlich
Geschwindigkeit und Taktgenauigkeit
die hohen Anforderungen
von Motion Control erfüllen,
aber zugleich als Standard für
alle anderen Aufgaben der Fertigungs-
und Prozessindustrie hohe
Akzeptanz besitzen. Dieser Trend
verweist deutlich auf den Einsatz
von Industrial Ethernet-Lösungen
und dort zum Marktführer PROFI-
NET. Dieser ist dank seiner skalierbaren
Leistungsklassen (Conformance
classes) und seinen Anwendungsprofilen
zum führenden Universal-Bus
für alle Anforderungen
der Automatisierungstechnik und
zugleich zu einem leistungsstarken
Antriebsbus einschließlich Motion
Control geworden.
Anwenderorientierte Lösung
durch Arbeitsteilung an
PROFINET IRT
Im Rahmen ihrer strategischen
Ausrichtung auf Kundenähe sind
die Maschinenbauer mehr als früher
zu individuellen, anwendungsorientierten
Lösungen gezwungen.
Dafür erwarten sie von ihren
Zulieferern entsprechende Unterstützung
in Form von Subsystemen,
die bereits auf die angefragte
Applikation konfiguriert sind und
sich ohne wesentlichen Aufwand
in die Maschine integrieren lassen.
Das ist eine deutliche Abkehr von
dem früher bevorzugten Kauf von
Roboter-Komponenten mit nachfolgendem
Aufbau durch den Maschinenhersteller.
Stäubli hat diese Situation frühzeitig
erkannt und mit seinem uni-
VAL-Konzept dem Wunsch nach
einem flexiblen und in eine übergeordnete
Steuerung leicht integrierbarem
Roboter-Subsystem entsprochen.
Der Schlüssel hierzu ist eine
26 Einkaufsführer Produktionsautomatisierung 2015