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Offline-Programmierung von Robotern: Vorteile für Qualität und Lieferzeiten

bei XCMG Machinery

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Der Baumaschinenhersteller XCMG hat die Effizienz in der Erstellung neuer Roboterprogramme für Roboter-Schweißanlagen verdoppelt. Dies gelang durch die Einführung von FASTSUITE Edition 2 für die Offline-Programmierung. Mit der CENIT-Software können Roboter verschiedener Hersteller programmiert werden. Sie sichert eine konstante und reproduzierbare Prozessqualität bei der Programmierung aller Fertigungszellen. Die Offline-Optimierung in der 3D-Simulation von FASTSUITE Edition 2 und die Verringerung von Stillstandzeiten der Anlagen sorgen für optimale Fertigungsqualität bei kürzeren Lieferzeiten.

Über den Kunden

XCMG Machinery

Der drittgrößte Baumaschinenkonzern der Welt, XCMG Machinery, zählt zu Chinas wettbewerbsfähigsten, an der Börse notierten Baumaschinenherstellern. Zu den Produkten von XCMG gehören Baukräne, Verdichtungsmaschinen, Straßenmaschinen, Betonmaschinen, Feuerlöschanlagen und andere Baumaschinen, unter denen viele Produkte den größten Marktanteil in China haben.

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Business-Herausforderung

Produktivität

Für mehr Effizienz soll der Einsatz von Robotern für Schweißarbeiten in der Fertigung stark ausgebaut werden.

Produktqualität

Das traditionelle Schweißverfahren soll zu einem intelligenten, digitalisierten Fertigungsprozess werden – bei konstant hoher Qualität der Produkte.

Marktposition

Für die Beibehaltung und den Ausbau der exzellenten Position am Markt ist die kontinuierliche Optimierung der Fertigung erforderlich.

Kundenziele

Digitalisierung in der Fertigung

  • Roboterprogramme für Fertigungszellen sollen lange vor Produktionsstart entstehen. 
  • Dies soll in 3D-Simulationen erfolgen.
  • Das reale Fertigungsergebnis muss dabei exakt mit der Simulation übereinstimmen.
  • Gesamtziel von XCMG ist dabei eine digitale Fabrik mit durchgehenden Daten und Prozessen.
     

Effektiver Arbeiten

  • In der Produktion werden Roboter verschiedener Hersteller eingesetzt, wie KOBELCU, FANUC u.a.
  • Mitarbeitende müssen unterschiedliche Systeme, Programmiersprachen und Bedienmethoden meistern.
  • Bei der Herstellung von Baumaschinen kommen zudem verschiedene Fertigungslösungen für Schweißnähte zum Einsatz. 
  • In Zukunft sollen Mitarbeitende mit einer einzigen Software jede Schweißzelle programmieren und steuern.
     

Qualität reproduzierbar machen

  • Die Qualitätskontrolle bei der Erstellung von Roboterprogrammen soll nach Wunsch von XCMG übergreifend und zentralisiert erfolgen.
  • Dies ist mit manueller Roboterprogrammierung („Teachen“) nicht erreichbar.
  • Optimale Lösungen für Fertigungsaufgaben im Roboterschweißen müssen reproduzierbar werden.
  • Notwendig für reproduzierbare Qualität sind eine zentrale Qualitätskontrolle und die Dokumentation der Programmierung.
     

Für XCMG ist die digitale Transformation eine zentrale strategische Ausrichtung. In unserem Produktionsprozess gibt es über 100 Industrieroboter verschiedener Marken. Wir haben uns für FASTSUITE entschieden, um die Offline-Programmierung und 3D-Simulation von Robotern verschiedener Marken zu ermöglichen. Für die XCMG-Gruppe bedeutet diese Umstellung eine Verbesserung der Produktionseffizienz und der Prozessqualität. Darüber hinaus unterstreicht diese Initiative aber auch die vorausschauende Reaktion unseres Unternehmens auf Veränderungen in der Branche und unser Streben nach Innovation. Mit der Offline-Programmiersoftware FASTSUITE kann das Roboterprogramm bereits erstellt werden, bevor die Materialien für das neue Produkt auf der Baustelle eintreffen. Und die Effizienz der Programmierung hat sich mindestens verdoppelt.

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Offline-Programmierung: Vorteile in Effizienz und Qualität gewinnen

Wir meisterten die von XCMG gestellten Aufgaben durch die Implementierung unserer Software FASTSUITE Edition 2. Der Aufwand für die Erstellung produktionsreifer Roboterprogramme wurde deutlich reduziert, denn die Lösung unterstützt Programmierende vielfältig und bietet ihnen eine 3D-Simulationsumgebung, die exakt übereinstimmende Fertigungsergebnisse ermöglicht. 

Mit Technologiepaketen für FASTSUITE Edition 2 können wir Fertigungstechnologien wie das Lichtbogenschweißen präzise unterstützen. Als wichtiges Feature für XCMG erwies sich dabei unsere Lösung für fortschrittliche Schweißpräzision, „Touch Sensing“. Denn beim Schweißen großer Bauteile kann es zum Teileverzug und zu wärmebedingten Verformungen kommen. „Touch Sensing“ befähigt den Roboter, seinen Schweißweg selbst dynamisch zu justieren und macht manuelle Eingriffe in diesen Prozess überflüssig. Die Funktion „Seam Tracking“ ermöglicht dem Roboter zudem die automatische Erkennung der Schweißbahn durch einen Sensor.

Mit der Einführung der Offline-Programmierung FASTSUITE Edition 2 hat sich XCMG nun auch eine zentrale Qualitätskontrolle für Fertigungsvorgänge erschlossen. Die Software macht es dem Leiter der Fertigung möglich, jede Roboterprogrammierung innerhalb der Simulationsumgebung zu prüfen und für die Verwendung freizugeben. 
XCMG nutzt dabei ein digitales Anlagenmodell in FASTSUITE und kann damit die erstellten Roboterprogramme virtuell testen und auf Fehlerfreiheit prüfen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Programme durch eine Offline-Programmierung oder über manuelles Teachen erstellt wurden. Probleme können so bereits im Vorfeld am Computer erkannt und gelöst werden und treten nicht erst auf der realen Anlage auf.

Die Dokumentation der Programmierung in der Software ermöglicht außerdem die Wiederverwendung und Standardisierung qualitätsgesicherter Lösungen. Es ist jederzeit nachvollziehbar, mit welchen Parametern und Strategien ein Bauteil gefertigt wurde. 

Entscheidend für das Unternehmen: Diese Vorteile sind übergreifend für alle Fertigungszellen erreichbar, unabhängig vom Modell und Hersteller des Roboters. Indem die Mitarbeitenden dazu mit einer Software arbeiten, statt mit vielen verschiedenen für die einzelnen Roboter, ist Flexibilität in der Arbeitsorganisation erreicht.

XCMG konnte mit unserer Software für die Offline-Programmierung die Gesamtanlageneffektivität durch die Verringerung der Stillstandzeiten wesentlich verbessern. 

Der Einsatz der FASTSUITE Edition 2 Software markiert für XCMG einen wichtigen Schritt in Richtung des strategischen Ziels der digitalen Fabrik.  

In Kürze:

  • FASTSUITE Edition 2 mit Touch Sensing und Seam Tracking
  • Virtuelle Programmierung, Simulation und Validierung 

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Ergebnisse und Fazit

Arbeitsaufwand gesenkt

Im Vergleich zur manuellen Methode reduziert FASTSUITE Edition 2 die Arbeitszeit um rund 50 Prozent.

Qualitätskosten gesenkt

Erhöhte Prozesssicherheit durch Fehlererkennung und -vermeidung in der Simulation und um 30 Prozent niedrigere Qualitätskosten

Standardisierung erhöht

Ein digitalisierter und störungsfreier Workflow verbessert die 
Time-to-production-Rate und die Einsatzrate von Standardroutinen um 25 Prozent. 

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