Schneider Electric bringt Maschinen- und Robotersteuerung zusammen
Komplizierte Dinge einfach machen
Losgröße 1 ist eine der zentralen Anforderungen der Produktion. Maschinenbauer müssen dafür innovative Maschinenkonzepte entwickeln. Ohne intelligente Kinematiken sind diese Anforderung der Endkunden wohl kaum wirtschaftlich zu erfüllen. Doch auch in Maschinen für die Serienfertigung sind Roboter heute integraler Bestandteil. Jürgen Siefert erläutert uns im Interview, wie Schneider Electric die Integration der Robotik für Anwender deutlich vereinfacht und welche Vorteile OEMs und Endkunden dadurch haben.
Bild: Schneider Electric GmbHAuf der Interpack 2017 hat Schneider Electric sein neues System EcoStruxure Machine Expert erstmals der breiten Öffentlichkeit gezeigt. Das Engineering-System ist das Herz des Schneider-Electric-Automatisierungsangebots insbesondere für OEMs; hier laufen alle Fäden der Automatisierungslösung zusammen. Machine Expert ist wiederum Bestandteil der umfangreichen, dreischichtigen EcoStruxure-Architektur, die Anwendern einen Lösungsbaukasten von der Sensorik/Aktorik über die Controller bis in die Cloud zur Verfügung stellt und die weit über eine reine Maschinenautomatisierung hinausgeht. Wer sich genauer darüber informieren will, was EcoStruxure ausmacht, dem seien hierfür die aktuellen Beiträge aus unseren November-Ausgaben des SPS-MAGAZINs empfohlen (auch online verfügbar).
Bild: Schneider Electric GmbHGroßes Lösungspaket mit reduzierter Komplexität
Auch auf der SPS IPC Drives war am Stand von Schneider Electric für OEMs viel Neues zu entdecken, darunter eine Ergänzung im Robotikportfolio von Schneider Electric: ein Scara-Roboter, der voll integriert in die Schneider-Steuerungswelt den Besuchern coole Drinks servierte. Die Integration basiert auf Machine Expert und der bekannten PacDrive-Technologie. Im Interview mit Jürgen Siefert, Vice President Industry bei Schneider Electric, galt meine erste Frage daher den Zielen, die das Unternehmen mit seinem Robotikangebot verfolgt. Siefert dazu: "Wir wollen das Lösungspaket im Robotikbereich für den Kunden so groß wie möglich gestalten, mit dem zweiten Ziel, die Anzahl der Schnittstellen zu reduzieren und somit die Komplexität der Aufgaben deutlich zu reduzieren."
Integrierte Robotik vereinfachen
Schon seit längerem gehört ein umfangreiches Angebot an Delta-Robotern zum Portfolio des Unternehmens, nun also auch Scara-Roboter. Bedeutet das, dass Schneider Electric auch noch zu einem Roboteranbieter werden wird? Siefert ist in diesem Punkt sehr klar: "Was wir nicht wollen, ist als klassicher Roboterhersteller aufzutreten, sondern ausgehend von unserer EcoStruxure-Architektur unser Angebot an intelligenten Kinematiken sukzessive ergänzen. Das ist die Überschrift zu unserem Robotikangebot: Wir wollen vor allen Dingen die Komplexität in der Steuerungsarchitektur beseitigen und Dinge, die heute mit anderen Systemen kompliziert zu realisieren sind, auf Basis unserer Schneider-Electric-Lösungen für unsere Kunden deutlich vereinfachen."
Zwei Systeme - doppelter Aufwand
Die heute noch immer üblichen zwei getrennten Systeme für die Steuerung machen die Integration von Maschine und Roboter in der Praxis immer noch unnötig kompliziert und aufwändig, erläutert Siefert: "Auf der einen Seite gibt es in der Anlage die klassische Robotersteuerung und auf der anderen Seite die Maschinensteuerung. Beide müssen irgendwie miteinander sprechen. Die Herausforderung liegt darin, die Synchronisation immer aufrecht zu halten. Sobald diese abreißt - beispielsweise bei einem Robbi, der vom fahrenden Band in der Maschine die Teile abnimmt - muss man gute Vorsorge treffen, damit es keinen Crash gibt."
Bild: Schneider Electric GmbHFür Time-To-Market - gegen den Fachkräftemangel
Effizienzsteigerungen sind für OEMs heute von zentraler Bedeutung, macht Siefert deutlich. Dazu leistet auch die integrierte Robotik von Schneider Electric einen wichtigen Beitrag: "Die OEMs haben im Prinzip alle die gleichen Herausforderungen zu bewältigen: Das ist zum einen ein großer internationaler Wettbewerb, hohe Anforderungen an die Qualität und Leistungsfähigkeit der Produkte, zahlreiche Anpassungswünsche der Kunden und eine kurze Time-to- Market. Das alles müssen sie bewältigen vor dem Hintergrund eines sich immer weiter verschärfenden Fachkräftemangels. Man bekommt in dem sehr gut wachsendem Markt einfach nicht genügend Personal. Wer die komplett integrierte Roboterlösung von EcoStruxure Machine Expert beherrscht, der beherrscht auch gleichzeitig den Roboter, weil das System standardisierte Funktionsbausteine bereits integriert hat." Das bedeutet, dass man Kompetenzen getrennter Bereiche jetzt zusammenfassen kann, denn in den meisten Fällen hat der Maschinenbauer Programmierer für die Maschinensteuerung und er hat Programmierer für den Roboter. "Das heißt mit EcoStruxure Machine Expert programmiert ein OEMs die Maschine inklusive dem Roboter. Mit Machine Expert hat er zukünftig daher einfach weniger Systeme zu pflegen, vorausgesetzt er setzt die komplette Lösung ein", ergänzt Siefert.
Vereinheitlichung für unterschiedliche Robotersysteme
Doch wie sieht die Integrationslösung von Schneider Electric nun konkret aus? Siefert führt aus: "Unser Ansatz ist es, die Schnittstellen zwischen den Systemen idealerweise zu beseitigen, um eine einheitliche Engineering-Umgebung zu bieten. Das haben wir natürlich nicht überall und mit jedem Roboter realisiert. Aber bereits heute arbeiten wir mit einem Partner zusammen, mit dem wir eine komplett integrierte Lösung bis zum Motor hin realisiert haben. Für Anwender sieht das so aus, dass in unserem Engineering-System vollständige Kinematiken abgebildet sind. Das heißt das Thema Scara, Knickarm, Delta usw. Somit ist auch die komplette Programmierumgebung in unserer EcoStruxure Machine umgesetzt und kann von unseren Kunden quasi 'Out of the Box' angewendet werden. Das ist ein großer Sprung für OEMs. Und: Auch die Mechanik kann nun von uns bezogen werden." Doch auch bei Herstellern, bei denen die Integration noch nicht so weit entwickelt ist, bringt die Schneider-Lösung Vorteile, wie Siefert erläutert: "In den Fällen, in denen der Roboter nicht unmittelbar aus unserem Steuerungssystem kontrolliert wird, integrieren wir ihn über die standardisierten Schnittstellen der Roboterhersteller. Das machen wir z.B. mit Kuka-Robotern so. Hier schaffen wir Vorteile beispielsweise durch eine höhere Prozesssicherheit, indem die Kinematiken schon im Steuerungssystem bekannt sind und über das standardisierte Interface von Kuka einfach nur noch synchronisiert werden."
Bild: Schneider Electric GmbHWertschöpfung durch Integration
Nicht die Tatsache, dass man sowohl die Maschinenautomatisierung als auch die Roboterhardware bei Schneider Electric kaufen könnte sei das Neue und Besondere an der Entwicklung, erklärt Siefert; vielmehr die Ausweitung der Integration von beidem: "Der Picker ist schon seit Jahren eine Lösung, die Schneider Electric komplett inklusive der Mechanik anbietet. Letztendlich haben wir genau an dieser Stelle unser Angebot um das Thema Roboter erweitert. Und zwar einmal auf der mechanischen Seite, im Wesentlichen jedoch auf der Seite der Funktionalität in der Steuerung. Die große Wertschöpfung liegt nicht darin, dass wir auch einen Roboter bieten, die große Wertschöpfung liegt darin eine Steuerung für beide Funktionalitäten zu haben und damit weniger Komplexität."
Dezentrale Leistungselektronik ermöglicht neue Maschinenkonzepte
Auf der eingangs erwähnten Interpack wurden auch Antriebe mit dezentraler Leistungselektronik gezeigt, die - neben der Robotiklösung von Schneider Electric - Maschinenbauern dabei helfen, innovative Maschinenkonzepte umzusetzen (siehe auch Kasten rechts). Der Leistungsteil sitzt bei diesen Lösungen direkt auf dem Motor. "Gezeigt haben wir solche Lösungen bereits 2016 auf der SPS-Messe", erzählt Siefert. "Auf der Interpack 2017 wurden dazu bereits zahlreiche Maschinen präsentiert, in denen das auf Basis unserer ILD-Antriebe umgesetzt wurde. Eindrucksvoll gesehen hat man das beispielsweise in einer Verpackungsmaschine, eine 70-Servo-Achsen-Maschine mit einem minimalistischen Schaltschrank. Der Flächenbedarf der Maschine ist drastisch geschrumpft, die Varianz, Ausbringung und Flexibilität gleichzeitig deutlich gestiegen. Solche Maschinenkonzepte machen Endkunden und OEMs international wettbewerbsfähiger - und das ist es doch, worauf es am Ende ankommt", schließt Siefert.
Fazit
In der beschriebenen Maschine hat Schneider Electric übrigens mit dem Augmented Operator Advisor ein sehr nützliches Interface geschaffen: Bei den Endkunden wird mit dem Tablet direkt im Zuliefererbereich der Maschine der Karton gescannt und die Daten gehen dann automatisch in die Maschinensteuerung. Daraufhin stellt sich die Maschine innerhalb kürzester Zeit auf das neue Format um - fertig ist die Einrichtung der Maschine. Doch das ist eine andere Geschichte für eine der kommenden Ausgaben des SPS-MAGAZINs. (kbn)
Lexium 62 ILD für individualisierte Maschinenkonzepte @Abstract:Der abgesetzte Antriebsregler Lexium 62 ILD erfordert nur ein einziges Hybridkabel zwischen Verstärker und den drei Motoren. Die Motorentechnologie des neuen Antriebssystems lässt sich flexibel wählen. Geeignet sind beispielsweise Servomotoren der Lexium-SH3-Baureihe - darunter auch die neue Ausführung mit 40mm Flanschgröße, Edelstahlmotoren im so genannten Hygienic Design oder auch Asynchronmotoren.
Für Anwender bedeutet die Schneider-Lösung weniger Platzbedarf im Schaltschrank und eine Senkung der Kosten für Montage und Verkabelung. An diesen Punkten begegnen Anwender immer weiter steigenden Anforderungen. Lexium 62 ILD reduziert die Maschinenaufstellfläche (Machine Footprint) dank dezentraler Montage im Maschinen-Chassis in Schutzart IP65 und benötigt so bis zu 90 Prozent weniger Schaltschrankraum im Vergleich zu einer Standardlösung bei Schaltschrank-Servoverstärkern. Weil sich durch neue Antriebsregler die Motorleistung durch die Nutzbarkeit des gesamten Motorspektrums viel genauer auf die individuelle Lastsituation der jeweiligen Antriebslösung abstimmen lässt, unterstützt Lexium 62 ILD die Energieeffizienz im System - der Energiebedarf sinkt um bis zu 40 Prozent.
Bild: Schneider Electric GmbHGroßes Lösungspaket mit reduzierter Komplexität
Auch auf der SPS IPC Drives war am Stand von Schneider Electric für OEMs viel Neues zu entdecken, darunter eine Ergänzung im Robotikportfolio von Schneider Electric: ein Scara-Roboter, der voll integriert in die Schneider-Steuerungswelt den Besuchern coole Drinks servierte. Die Integration basiert auf Machine Expert und der bekannten PacDrive-Technologie. Im Interview mit Jürgen Siefert, Vice President Industry bei Schneider Electric, galt meine erste Frage daher den Zielen, die das Unternehmen mit seinem Robotikangebot verfolgt. Siefert dazu: "Wir wollen das Lösungspaket im Robotikbereich für den Kunden so groß wie möglich gestalten, mit dem zweiten Ziel, die Anzahl der Schnittstellen zu reduzieren und somit die Komplexität der Aufgaben deutlich zu reduzieren."
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Schneider Electric Automation GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 1+2 2018 - 08.02.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
