DIE HERAUSFORDERUNG

Unternehmen aus der verarbeitenden Industrie sind ständig auf der Suche nach innovativen Ansätzen, um Kosten zu senken sowie Effizienz und Produktqualität zu erhöhen. Daher arbeiten viele, selbst kleine bis mittelgroße Unternehmen mit kostengünstigen Herstellern im Ausland zusammen.

Dieser Ansatz hat allerdings viele Nachteile, denn die Suche nach mitunter weit entfernten Produktionsanlagen, ihre Steuerung und ihr Betrieb können sich als herausfordernd darstellen. Zudem können weitere Kosten und Logistikprobleme z.B. für den Transport der Produkte zum Herstellungsort „in time“ entstehen. Überkapazität, die Zeit bis zur Markteinführung und internationale, rechtliche Fragen sind ggf. weitere Probleme.

DIE LÖSUNG

Eine vielversprechende und kosteneffiziente Alternative zur herkömmlichen globalisierten Produktion hat jetzt die finnische Firma EID Robotics entwickelt: Die „ANT Plant”, eine Mikrofabrik. EID Robotics wurde 2009 gegründet und bietet Automations- und Robotiklösungen für kleine und größere Anwendungen an.

Die Hauptvorteile der ANT Plant sind ihr modularer Aufbau, Geschwindigkeit, Flexibilität und Steuerung. Die ANT Plant ist eine vollständig skalierbare, komplett automatisierte Mikrofabrik, die in geografischer Nähe zum eigentlichen Hersteller errichtet werden kann, sich aber auch als Modul in bereits bestehende Produktionsanlagen einbauen läßt.

Eine ANT Plant definiert sich eher durch ihre Kapazität als die eigentliche Fabrikgröße, allerdings sollte die Anlage nicht größer als 8 Meter breit und bis zu 16 Meter lang sein, so dass sie ganz in der Nähe aufgestellt werden kann. Die ANT Plant beansprucht also weniger Platz, spart für das Unternehmen Betriebskosten und vereinfacht die Logistik, da die oft langen Transportwege deutlich reduziert werden – was wiederum die CO₂-Bilanz des Unternehmens verbessert.

Die Mikrofabrik wird dort aufgestellt, wo die Produkte wirklich benötigt werden, d.h. ein Unternehmen kann so seine Energie- und Vertriebskosten senken und die Lieferzeiten in die Märkte signifikant verkürzen.

Da die ANT Plant die Produkte erst dann herstellt, wenn diese tatsächlich benötigt werden, können Unternehmen ferner ihre Zulieferkette optimieren und die Beschaffung besser an den Abruf anpassen. Dies wiederum hilft dabei, das laufende Betriebskapital niedrig zu halten und unnötige Lagerhaltung zu vermeiden.

Da alle Zulieferprodukte durch das Logistikzentrum von EID Robotics ausgeliefert werden, folgt die ANT Plant dem Prinzip der „lokalen Bauteilverwendung”, die Abrufe an das Zentrum erfolgen manuell, basierend auf den ANT Plant-Betriebsberichten.

Die erste, voll funktionierende ANT Plant stellt LED-Leuchtröhren her – und DENSO Roboter VS-068 und VS-087 erfüllen in dieser Anlage eine zentrale Funktion: Die VS-087 kommen wegen ihrer Armlänge von 905 mm in der Ladezelle zum Einsatz, während die VS-068 Roboter Pick-und-Place Aufgaben wahrnehmen sowie u.a. die exakte Platzierung mit Bildverarbeitung in der Produktion.

EID Robotics entschied sich für DENSO-Roboter – aufgrund ihrer Armlänge, der Kompaktheit des Controllers sowie ihrer Geschwindigkeit. Da DENSO-Roboter über einen kleinen, eingebauten Controller verfügen, lassen sie sich problemlos in jede Fertigungsstrecke integrieren – und sie bieten ein einfaches Setup für Schnittstellen mit anderen Anwendungen: Daher sind sie ideal für die ANT Plant geeignet. Die erste Wahl für diese Anwendung mit Arbeiten von Teilen bis zu 7 kg sind die Roboter schließlich auch wegen ihrer Größe und technischen Eigenschaften. 

Die ANT Plant verfolgt ein umfassendes Konzept – von der automatisierten Montagestraße über die Qualitätsprüfung bis hin zum Verpacken, d.h. sie funktioniert wie eine wirkliche Fabrik – und sie bietet kundenfreundliche Dienstleistungen über Cloud-Services an. Alle Produktionsprozesse in der ANT Plant werden von EID Robotics per Fernmonitoring und -kontrolle zur Datenüberwachung, Fertigungsanalyse (um den Produktionsprozess weiter optimieren zu können) und präventive Wartungen unterstützt. Dies garantiert, dass jede Mikrofabrik ihre volle Kapazität ausschöpfen kann. Daher ist die ANT Plant auch ein herausragendes Beispiel für eine innovative Industrie 4.0 Anwendung.

Gegenwärtig werden diese Cloud Services durch den eigenen Server und eine Software von EID Robotics bereitgestellt; künftig möchte das Unternehmen aber Azure von Microsoft nutzen. Der Roboter ist über den Steuerungs-PC der Fertigungsstrecke angeschlossen, der wiederum mit einer EID Robotics-Software läuft.

Die ANT Plant wird durch eine Beckhoff SPS gesteuert. Der Roboter und andere Geräte übernehmen für das SPS Slavefunktionen. Die kommunikative Schnittstelle basiert auf EtherCAT. Nutzer können mit dem System mittels einer  PC-basierten GUI (Graphical User Interface) interagieren, die auch mit anderen High-Level-Systemen kommuniziert. Die Schnittstelle zwischen dem DENSO-Roboter, dem eigentlichen ANT Plant System und der EID Robotics Fernüberwachung erfolgt über eine externe VPN-Verbindung. Der DENSO-Roboter ist in Wincaps programmiert.

DIE KUNDENVORTEILE

Die aktuelle ANT Plant hat sich als der „leuchtendste Weg zur Produktion von LED-Röhren erwiesen“, so EID Robotics. Gegenwärtig fertigt sie eine Million LED-Leuchtröhren jährlich. Die Anlage hat bewiesen, dass sie qualitative hochwertige Produkte liefern kann, die schneller in den Markt kommen und gleichzeitig erfolgreich hohe Produktionszahlen und wettbewerbsfähige Renditen bieten. Die ANT Plant wird die LED-Fertigungsstrecke ausweiten, so dass künftig neben den LED-Leuchtröhren auch LED-Einbauleuchten im Laufes des Jahres 2017 hergestellt werden können.

Das ANT Plant Technologiezentrum sammelt Daten von allen Mikrofabriken, so dass sich per Fern- oder Vorort-Support Abweichungen direkt korrigieren lassen, sofern erforderlich.

Die ANT Plant ist derzeit für die Herstellung von LED-Leuchtröhren, -birnen,

-Einbauleuchten und -leuchten ausgelegt; künftig wird EID Robotics weitere Anwendungsbereichen für die roboterbasierte ANT Plant prüfen.