RoboDKs All-in-One-Fertigungszelle: Produktion optimieren, Kosten senken, Effizienz steigern

Stellen Sie sich vor, Sie bräuchten nur eine einzige Fertigungszelle, die alles kann. Genau das erforscht ein Team mit RoboDK.

Denken Sie an Ihre aktuelle Fertigung: Viele Schritte, oder? Eine Zelle formt Rohmaterial, eine andere schneidet Rohformen, die nächste übernimmt Feinbearbeitung, noch eine Oberflächenveredelung. Am Ende ist der Shopfloor voller Maschinen, und Bediener hetzen zwischen ihnen hin und her.

Wäre es nicht nützlich, alle diese Stufen in einer einzigen Zelle zu vereinen?

Diese Frage adressierte eine Forschergruppe in einem Projektvorschlag für das EU-Programm Horizont 2020.

Vorstellung: HYROMAN

HYROMAN war ein 2017 eingereichter EU-Projektvorschlag.

Die EU bündelt Forschungsförderung in Runden. Die laufende Runde Horizont 2020 verzeichnete über 600.000 Anträge in 5 Jahren – nur 3 % wurden gefördert.

HYROMAN steht für HYbrid RObotic MANufacturing. Ziel: Eine Plattform entwickeln, die alle Fertigungsstufen in einer Roboterzelle abdeckt.

Der Vorschlag erklärte: HYROMAN „zielt darauf ab, ein disruptiv innovatives Fertigungssystem zu schaffen, das agile und kosteneffiziente Produktion ermöglicht.“

Die HYROMAN-Plattform

Kern des Vorschlags ist die „HYROMAN-Plattform“ – „ein fortschrittliches robotisches System … zur Minimierung von Produktionszeit, Shopfloor-Fläche und Kapitalaufwand.“

Drei Kernfertigungsschritte werden in einer Zelle vereint:

1. Additive Fertigung – Statt Metallteilen baut die Zelle die Rohform per „Auftragswerkzeug“ (3D-Druck) auf. Ein Extruder als Endeffektor übernimmt diesen Schritt.
2. Subtraktive Fertigung – Ein zweiter Roboter in der Zelle nutzt ein Bearbeitungswerkzeug zum Entfernen von Übermaterial.
3. Transformative Fertigung – Der zweite Roboter tauscht das Bearbeitungswerkzeug gegen einen Oberflächenbehandlungs-Effektor. Dieser transformiert die Mikrostruktur der Teileoberfläche auf Endqualität.

Theoretisch könnte ein einzelner Roboter alle drei Schritte ausführen. Da additive Fertigung jedoch viel länger dauert, sinnvoll: zwei Roboter. Vielleicht sogar mehrere für den 3D-Druck zur Durchsatzsteigerung.

Wie HYROMAN RoboDK nutzt

Ein Highlight von HYROMAN: RoboDK als Programmierplattform. RoboDK ermöglicht alle drei Programmierschritte in einer Umgebung.

Für den Vorschlag simulierte das Team die erste Zellenstufe (3D-Druck) mit dem 3D-Druck-Assistenten. Das ist erst der Anfang – mit RoboDKs integrierten Assistenten sind alle drei Stufen einfach umsetzbar.

So nutzt HYROMAN dieselbe Software für additive, subtraktive und transformative Fertigung:

Additive Fertigung – 3D-Druck-Assistent

Schritt 1: Rohform per additiver Fertigung (3D-Druck) erstellen.

RoboDKs 3D-Druck-Assistent wandelt CAD-Modelle einfach in Roboterinstruktionen um. Eingabe: GCODE-Datei, erzeugbar mit der kostenlosen Software Slic3r.

Vielfältige 3D-Druck-Möglichkeiten: Wir berichteten über Teams, die mit RoboDK Lebensmittel oder Beton für Architektur drucken.

Beispiel und Dokumentation für praktische Anleitung.

Subtraktive Fertigung – Roboterbearbeitungs-Assistent

Schritt 2: Feindetails per roboterkompatiblen Werkzeugen bearbeiten.

Der Bearbeitungs-Assistent folgt ähnlichem Prozess wie 3D-Druck. Eingabe: GCODE oder andere NC-Dateien. Statt Material aufzutragen, wird es abgetragen.

Details zu Vorteilen in unserem Artikel „Wie Roboterbearbeitung Ihr Leben vereinfacht“.

Beispiel und Dokumentation.

Transformative Fertigung – Kurvenfolge-Assistent

Schritt 3: Oberflächenbehandlung zur Verbesserung der Materialeigenschaften (Verschleißfestigkeit, Lötbarkeit, Korrosionsschutz etc.).

Die Roboterbewegung hängt von der spezifischen Oberflächenbehandlungsmethode ab. Viele erfordern Kurvenbahnen oder Einzelpunkte – dafür sind RoboDKs Kurvenfolge- und Punktfolge-Assistenten ideal.

Diese Bewegungen ähneln Inspektions- oder Lackieraufgaben – siehe „Herstellerleitfaden für robotische Inspektion“.

Beispiel (Lackieren) und Dokumentation.

Ihren Prozess mit RoboDK verbessern

HYROMAN ist ein großartiger Ansatz. Aber Sie müssen nicht alle drei Aufgaben in einer Zelle vereinen, um zu profitieren. Schon die Implementierung eines einzelnen Schritts verbessert Ihre Prozesse.

Welcher der drei Schritte nützt Ihrem Unternehmen am meisten? (Robotischer 3D-Druck, robotische Bearbeitung, robotische Oberflächenveredelung).

Wählen Sie den passenden und nutzen Sie die Links oben für Details.

Was könnten Sie mit einer All-in-One-Fertigungszelle erreichen? Kommentieren Sie unten oder diskutieren Sie auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.