ArtiMinds-Kunde-Primus-kraftgeregelte Montage

Fle­xi­ble Robo­ter­zelle für kraft­ge­re­gelte Getriebemontage

PRI­MUS PRÄ­ZI­SI­ONS­TECH­NIK: Soft­ware als Schlüs­sel zum Erfolg

DIE AUF­GABE

Sys­tem­lie­fe­rant für effi­zi­ente Antriebslösungen 

Pri­mus Prä­zi­si­ons­tech­nik beschäf­tigt 110 Mit­ar­bei­ter, die Son­der­ge­triebe mit Leis­tun­gen bis 100 Watt für Kun­den aus dem Auto­mo­tive-Bereich, der Gebäu­de­au­to­ma­ti­sie­rung und der Medi­zin­tech­nik ent­wi­ckeln und fertigen. 

Mit dem Ziel, auch bei gro­ßen Stück­zah­len die Wie­der­hol­ge­nau­ig­keit und Pro­zess­sta­bi­li­tät hoch zu hal­ten, auto­ma­ti­siert und digi­ta­li­siert das Unter­neh­men mög­lichst viele Produktionsprozesse.
So wie bei einem kraft­ge­re­gel­ten Pick-and-Place- bzw. Füge­pro­zess, bei dem aus meh­re­ren Ein­zel­tei­len Klein­ge­triebe für einen Kun­den aus der Auto­mo­tive-Bran­che ent­ste­hen: Hier gilt es, drei Wel­len und fünf Zahn­rä­der in ein Getrie­be­ge­häuse ein­zu­bauen. Vor der Plat­zie­rung wer­den die Ein­zel­teile zudem gefet­tet. Rund 250.000 die­ser Getriebe stellt Pri­mus pro Jahr her – bis­her manuell. 

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DIE APPLI­KA­TION

Kraft­ge­re­gel­ter Fügeprozess 

„Hier­bei han­delt es sich um eine kom­plexe Appli­ka­tion mit sehr vie­len Pro­zess­schrit­ten und unter­schied­li­chen Kom­po­nen­ten, die zu einem Getrie­be­mo­tor, der spä­ter luft­dicht ver­schlos­sen wird, zusam­men­ge­fügt wer­den müs­sen“, erzählt Geschäfts­füh­rer Thors­ten Völz. „Beson­ders wich­tig ist des­halb, dass alle Bau­teile voll­stän­dig und kor­rekt ver­baut wer­den. Und da ist der Mensch lei­der manch­mal das schwächste Glied.“ Um die Qua­li­tät der Pro­dukte und die Pro­zess­sta­bi­li­tät zu erhö­hen und Kos­ten durch eine bes­sere Dos­sie­rung des Fet­tes zu redu­zie­ren, ent­schied sich Pri­mus, die­sen Pro­duk­ti­ons­schritt robo­ter­ba­siert zu automatisieren. 

„Uns ging es bei der Auto­ma­tion nicht um eine Takt­zeit­op­ti­mie­rung, son­dern um die Stei­ge­rung der Pro­zess­ge­nau­ig­keit und eine sta­bile Wie­der­hol­ge­nau­ig­keit. Weil wir bei der Umset­zung und Hard­ware­aus­wahl fle­xi­bel blei­ben woll­ten, haben wir uns ent­schie­den, trotz noch feh­len­der Robotik-Vor­er­fah­rung unsere erste Robo­ter­zelle haus­in­tern in Angriff zu neh­men“, resü­miert Völz.

’KOM­PLETTE
ArtiMinds-Kunde-Primus-kraftgeregelte Montage

WARUM ARTIMINDS?

„Die Soft­ware­lö­sung von ArtiMinds war ein wich­ti­ger Bau­stein, um unsere Anfor­de­run­gen zu realisieren.In einem klas­sisch pro­gram­mier­ten Umfeld hät­ten wir deut­lich mehr Test­zy­klen und einen deut­lich län­ge­ren Ent­wick­lungs­zeit­raum benötigt.“

THORS­TEN VÖLZ
Geschäfts­füh­rer bei Pri­mus Präzisionstechnik

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DIE LÖSUNG

ArtiMinds-Robotics-Entgrat-Anwendung
ArtiMinds-Robotics-Entgrat-Anwendung
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Soft­ware-Lösung von ArtiMinds als Schlüssel 

Mit­tels Sen­so­rik brachte das Team dem Roboter das Sehen und Füh­len bei und stat­tete die Zelle mit einer Kamera und einem Kraft-Momen­ten-Sen­sor aus. Um die Zahn­rä­der und Wel­len zu hand­ha­ben, kam noch ein indi­vi­du­el­les Grei­fer­sys­tem dazu. Der Schlüs­sel für das rei­bungs­lose Zusam­men­spiel aller Teile war die her­stel­ler­un­ab­hän­gige Soft­ware­lö­sung ArtiMinds Robot Pro­gramming Suite (RPS). „Wir haben nach einer Pro­gram­mier­um­ge­bung gesucht, um nicht direkt den Quell­code anfas­sen müs­sen“, sagt Völz. „Dabei fun­gierte die RPS als Schnitt­stelle, die die kom­plette Peri­phe­rie mit­ein­an­der koppelt.“ 

Der Tech­ni­sche Lei­ter Sascha Schwier erklärt: „Damit der Pro­zess robust läuft, muss das Sys­tem Tole­ran­zen eigen­stän­dig aus­glei­chen kön­nen. Das gelingt nur durch eine intel­li­gente Kom­mu­ni­ka­tion der Kom­po­nen­ten unter­ein­an­der. Wir haben quasi unsere eigene Son­der­ma­schine gebaut, die wir nun dank den Algo­rith­men der ArtiMinds RPS trotz­dem fle­xi­bel ein­set­zen können.“

Beson­ders die über­sicht­li­che und intui­tive Pro­gram­mie­rung mit der RPS hat Pri­mus über­zeugt. „Sie bie­tet viele hilf­rei­che Funk­tio­nen, die das Arbei­ten erleich­tern, wie z.B. die 3D-Simu­la­ti­ons­um­ge­bung oder die Mög­lich­keit, je nach Anfor­de­rung zwi­schen Online- und Off­line-Modus hin- und her­zu­wech­seln“, zählt Michael Cas­tien, Robo­ter­pro­gram­mie­rer bei Pri­mus Prä­zi­si­ons­tech­nik, auf. „Der ganz große Vor­teil ist aber, dass ich mit einer ein­zi­gen Platt­form alle Kom­po­nen­ten und Sen­so­ren wie Roboter, Kamera, Kraft-Momen­ten-Sen­sor, Grei­fer und Moto­ren har­mo­nisch in den Pro­zess inte­grie­ren und steu­ern kann. Die RPS ver­ein­facht die­sen Schritt und sorgt für eine ein­heit­li­che Programmierstruktur.“ 

Ana­lyse, Opti­mie­rung und Fern­war­tung mit ArtiMinds LAR

Um die Anlage im lau­fen­den Betrieb im Auge zu behal­ten, setzt Pri­mus auch die Ana­ly­se­soft­ware ArtiMinds Lear­ning & Ana­ly­tics for Robots (LAR) ein. Hier­bei geht es einer­seits um die Pro­zess­über­wa­chung und Feh­ler­fin­dung bzw. -ana­lyse, und ande­rer­seits darum, die Pro­zess­sta­bi­li­tät in Kenn­zah­len umzu­wan­deln. „ArtiMinds LAR ermög­licht es uns, bei der Pro­zess­op­ti­mie­rung und der Feh­ler­su­che gezielt vor­zu­ge­hen“, sagt Schwier. „Damit ent­fällt das Im-Trü­ben-fischen.“ Das sieht auch Cas­tien als gro­ßen Vor­zug: „Bei der Feh­ler­su­che gibt es ja immer so eine Art Vor­führ­ef­fekt. Sobald man vor der Anlage steht, tritt der Feh­ler nicht mehr auf. Mit der LAR kann ich alle Daten auto­ma­ti­siert erfas­sen und habe dank der lücken­lo­sen Doku­men­ta­tion den Feh­ler inner­halb kur­zer Zeit ein­ge­kreist.“ Außer­dem las­sen sich Opti­mie­rungs­po­ten­tiale, die mit dem blo­ßen Auge nicht zu erken­nen wären, ein­fach objek­ti­vie­ren. Cas­tien erklärt: „Wir haben zwei Roboter mit dem glei­chen Pro­gramm. Die Ana­ly­se­da­ten der LAR haben gezeigt, dass es aber trotz­dem Unter­schiede gibt, und die bei­den Sys­teme ent­ge­gen unse­rer Annahme nicht gleich lau­fen.“ Mit­tels die­ser Daten konnte Cas­tien die Prä­zi­sion bis im 100stel Bereich nach­jus­tie­ren und eini­gen Durch­läu­fen erneut aus­wer­ten, ob die Ände­run­gen den gewünsch­ten posi­ti­ven Effekt erzielt hatten. 

Erfolg auf gan­zer Linie 

Mit den Soft­ware­lö­sun­gen von ArtiMinds konnte Pri­mus Prä­zi­si­ons­tech­nik genau die fle­xi­ble Robo­ter­zelle umset­zen, die das Unter­neh­men für die voll­au­to­ma­ti­sche Mon­tage der Klein­ge­triebe benö­tigte. „Wir haben unser Ziel erreicht und konn­ten die Pro­zess­qua­li­tät von ca. 90 auf fast 100 Pro­zent erhö­hen“, stellt Völz zufrie­den fest. „Zudem gibt uns die Anlage hohe Fle­xi­bi­li­tät, weil wir sie ohne gro­ßen Auf­wand an neue Auf­ga­ben oder ver­än­derte Bedin­gun­gen anpas­sen, d.h. selbst­stän­dig umpro­gram­mie­ren kön­nen. Das im Rah­men des Pro­jekts auf­ge­baute Robotik-Know-how lie­fert uns zudem einen gro­ßen Wettbewerbsvorteil!“ 

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„Dank der Zusam­men­ar­beit mit ArtiMinds auf Augen­höhe haben wir für jede Her­aus­for­de­rung part­ner­schaft­lich Lösun­gen und Wege erar­bei­tet. Und nach wie vor ste­hen wir in inten­si­vem Aus­tausch, um, wie aktu­ell, z.B. die Auf­be­rei­tung der Ana­ly­se­da­ten der LAR auf unsere Anfor­de­run­gen auszuweiten.“

Michael Cas­tien, Robo­ter­pro­gram­mie­rer bei Pri­mus Präzisionstechnik

Take Aways des kraft­ge­re­gel­ten Fügeprozesses:

  • ArtiMinds RPS bie­tet hilf­rei­che Funk­tio­nen, die das Arbei­ten erleich­tern, wie z.B. die 3D-Simu­la­ti­ons­um­ge­bung oder die Mög­lich­keit, je nach Anfor­de­rung zwi­schen Online- und Off­line-Modus hin- und herzuwechseln.
  • ArtiMinds RPS fun­giert als Schnitt­stelle, um mit einer ein­zi­gen Platt­form alle Kom­po­nen­ten und Sen­so­ren wie Roboter, Kamera, Kraft-Momen­ten-Sen­sor, Grei­fer und Moto­ren har­mo­nisch in den Pro­zess zu inte­grie­ren und zu steu­ern und sorgt gleich­zei­tig für eine ein­heit­li­che Programmierstruktur.
  • Vor­de­fi­nierte Funk­ti­ons­bau­steine für kraft­ge­re­gel­tes Suchen und Ste­cken ver­rin­gern Programmieraufwand.
  • Gezielte Pro­zess­op­ti­mie­rung und Feh­ler­ana­lyse auf Basis von auto­ma­tisch erfass­ten Sen­sor­da­ten mit­tels ArtiMinds LAR.
  • Dank ArtiMinds Soft­ware­lö­sun­gen konnte Pri­mus auch ohne Robo­tik­erfah­rung eine indi­vi­du­elle fle­xi­ble Robo­ter­zelle für die voll­au­to­ma­ti­sche Mon­tage der Klein­ge­triebe umset­zen und sich mit dem so auf­ge­baute Robotik-Know-how einen Wett­be­werbs­vor­teil verschaffen.
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„SO GEHT AUTOMATISIERUNG“
Robotik für Ihr Unternehmen:
Chan­cen – Stol­per­steine – Lösungen

In grö­ße­ren Betrie­ben haben Roboter schon vor eini­gen Jah­ren Ein­zug gehal­ten. Doch auch kleine und mitt­lere Unter­neh­men (KMU) haben die Robotik für sich ent­deckt und erkannt, wel­che Vor­teile eine robo­ter­ba­sierte Auto­ma­ti­sie­rung für sie haben kann. Und Groß­kon­zerne arbei­ten ver­stärkt daran, neue Ein­satz­fel­der zu erschlie­ßen und wei­tere Fer­ti­gungs­schritte zu automatisieren.
Hür­den beim Ein­stieg in die Robotik sind auf den ers­ten Blick hohe zu erwar­tende Kos­ten, feh­len­des Know-how im Unter­neh­men und eine nicht ein­schätz­bare Kom­ple­xi­tät. Andere sind zu eupho­risch und stür­men ohne kon­kre­ten Plan voran, um dann über Fall­stri­cke zu stol­pern, die sie vor­her nicht bedacht haben.

Damit Sie typi­sche Fall­stri­cke beim Ein­satz von Robo­tern ver­mei­den, beleuch­ten wir die Top 5 der unter­schätz­ten Her­aus­for­de­run­gen und Stol­per­steine beim Ein­stieg in die Robotik und geben Ihnen mit kur­zen inter­ak­ti­ven Check­lis­ten, z.B. für die Aus­wahl der pas­sen­den Hard- und Soft­ware, hilf­rei­che Tipps an die Hand.

Im White­pa­per fin­den Sie Ant­wor­ten auf fol­gende Fragen:

  • Wel­chen Nut­zen bie­ten Robo­tern Ihrem Unternehmen?
  • Was sind die Top 5 der unter­schätz­ten Stol­per­steine beim Ein­stieg in die Robotik?
  • Wie kön­nen Sie diese Fall­stri­cke vermeiden?
  • Was sind die pas­sen­den Kom­po­nen­ten und Tools?

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