Session 2: Projektvorstellung. 18. August 2015, Gütersloh.

Transkript

1 Session 2: Projektvorstellung Transferprojekt itsowl-tt-sewrap 18. August 2015, Gütersloh

2 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-sewrap Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

3 düspohl Maschinenbau GmbH Das Unternehmen Gegründet 2002 Schwerpunkte: Anlagen für die Profilummantelung Anlagen für die Flächenkaschierung Sägen, Fräsen, Kleberextruder, etc. Heute 38 Mitarbeiter MultiWrap: Fenster-/Holzprofile WideWrap: Flächenkaschierung RoboWrap: Automatisierung der Profilummantelung it s OWL Clustermanagement GmbH

4 Universität Bielefeld Expertise für Interaktive Intelligente Systeme Zwei 2007 gegründete zentrale wissenschaftliche Einrichtungen der Universität Bielefeld mit Fokus auf Mensch-Maschine Interaktion Maschinelles Lernen Intelligente (Robotik-) Systeme Mitarbeiter: > 280 Wissenschaftler Institut für Kognition und Robotik Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie Arbeitsgruppe Kognitronik & Sensorik Ressourceneffiziente Mikroelektronik Hardware und Software für eingebettete Systeme Anwendungsorientierte Systemintegration it s OWL Clustermanagement GmbH

5 Ausgangssituation für das Transferprojekt Anforderungen in der Profilummantelung Variantenvielfalt an Dekoren und Profil-Geometrien steigt stetig Ein Folienlieferant im Kunststofffensterbereich liefert heute ca. 120 verschiedene Dekore Der Fenstersystemhersteller der die Profile herstellt, verfügt dann noch einmal über eine Bandbreite von ca. 800 verschiedenen Profilen Die Losgröße der einzelnen Aufträge wird immer kleiner Qualität hängt massiv von der Erfahrung der Mitarbeiter ab Bild: Bild: it s OWL Clustermanagement GmbH

6 Ausgangssituation für das Transferprojekt Ziel des Unternehmens: Vollständige Automatisierung der Anlage, so dass eine selbstoptimierende Produktion ermöglicht wird. Umfassende Entwicklung einer selbstoptimierenden Anlage stellt ein enormes Investitionsvolumen dar Schrittweise Automatisierung von Teilaspekten in bestehenden Produktionsanlagen MultiWrap: Fenster-/Holzprofile it s OWL Clustermanagement GmbH

7 Ausgangssituation für das Transferprojekt RoboWrap it s OWL Clustermanagement GmbH

8 Ausgangssituation für das Transferprojekt Profilummantelungsanlage RoboWrap weist bereits einen hohen Automatisierungsgrad auf: Ummantelungsrollen werden in einem Rollenmagazin verwaltet und durch einen Linienlaser vor jedem Einsatz vermessen Positionierung der Ummantelungsrollen an dem Profil mit Industrierobotern Profilführungen mit Stellantrieben richten sich bei Formatänderungen automatisch ein Zeilenkameras stellen einen parallelen Verlauf der Folie zur Klebstoffdüse sicher Semi-automatisches Erstellen der initialen Profilkonfiguration Alle bereits automatisierten Komponenten können über eine grafische Oberfläche gesteuert werden Konfigurationen können gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden Für einen vollautomatischen Betrieb müssen weitere Teilaspekte automatisiert werden. Problematik: Teilaspekte mit der höchsten Priorität zu erkennen und entsprechende Lösungsstrategien zu entwickeln. it s OWL Clustermanagement GmbH

9 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-sewrap Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

10 Zielsetzung Systems Engineering einer Profilummantelungsanlage Zielsetzung Ziel des Unternehmens: Vollautomatische und selbstoptimierende Profilummantelungsanlage Rüstphase: Benötigte Zeit für die Einrüstung einer Anlage minimieren Betriebsphase: Initiale Konfiguration der Anlage muss bestehen bleiben, so dass eine gleichbleibend gute Qualität produziert wird Ziel des Projektes: Identifizierung und Priorisierung der zu automatisierenden Teilaspekte Automatisierung des Teilaspekts mit der höchsten Priorität it s OWL Clustermanagement GmbH

11 Vorgehensweise AP1 Analyse der bestehenden Systems Abbildung der Teilaspekte Teilaspekte und deren Abhängigkeiten sind abgebildet AP2 Optimierungsanalyse der Teilaspekte Priorisierung der Teilaspekte Priorisierter Maßnahmenkatalog liegt vor AP3 Lösungsstrategie für den Teilaspekt mit der höchsten Priorität Automatisierung des Teilaspekts Automatisierung des Teilaspekts mit der höchsten Priorität it s OWL Clustermanagement GmbH

12 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-sewrap Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

13 Ergebnisse Analyse der RoboWrap Teilkomponenten der Anlage: Einlaufzone Zentrierung des einlaufenden Profils Primer- und Klebstoffauftrag Zentrierung der Folie zur Klebstoffdüse Temperierung Ummantelungszone Aufnehmen und Ablegen der Ummantelungsrollen Positionierung der Rollen am Profil Verfahren der Roboter Rollenmagazine Verfahren des Kettenmagazins Vermessung der Rollen im Magazin Steuerung SPS Steuerung der Anlage Algorithmus zur Ermittlung der optimalen Rollenkonfiguration it s OWL Clustermanagement GmbH

14 Ergebnisse Analyse der RoboWrap Parameter der Teilaspekt-Analyse: Prozentualer zeitlicher Anteil an dem Gesamtprozess Zeitliche und qualitative Auswirkung auf andere Teilsysteme und den Gesamtprozess Zeitlicher und somit auch finanzieller Entwicklungsaufwand Initialer Kostenfaktor anzuschaffender bzw. zu konstruierender Komponenten Folgekosten während des Betriebs (nötige Wartung o.ä.) + Analyse der Abhängigkeiten zwischen den Teilaspekten. Ableitung des Handlungsbedarfs it s OWL Clustermanagement GmbH

15 Ergebnisse Handlungsbedarf und Umsetzung Präzise Ausrichtung der Komponente zu einander ist von entscheidender Bedeutung: Einlaufendes Profil zum Primerkopf Folie zur Klebstoffdüse Mit Klebstoff versehene Folie zum Profil Folie kann auf dem Profil haften und ist in SOLL-Position Anschließend muss das Profil zentriert durch die Ummantelungszone geführt werden. Berechnete Positionen der Andruckrollen am Profil kann von den Robotern korrekt angefahren werden Profil wurde fehlerfrei ummantelt Profil Roboter Folie Primerkopf Klebstoffdüse Ummantelungzone it s OWL Clustermanagement GmbH

16 Ergebnisse Handlungsbedarf und Umsetzung Ergebnisse der Analyse: Für eine selbstoptimierende Anlage muss eine Vielzahl von Parametern überwacht werden: Positionierung von Profil, Primerkopf, Klebstoffdüse, Folie, Ummantelungszone und Robotern zueinander Kontrolle von Primer- und Kleberauftrag Maße des Profils Identifizierung und Vermessung der Andruckrollen in den Magazinen Lösungsansatz: Ein rekonfigurierbares Bildverarbeitungssystem für alle Vermessungsaufgaben. Konzept wurde erarbeitet. Realisierung übersteigt jedoch den Rahmen des Projektes. it s OWL Clustermanagement GmbH

17 Agenda Abschlusspräsentation itsowl-tt-sewrap Zielsetzung Ergebnisse Resümee und Ausblick it s OWL Clustermanagement GmbH

18 Resümee und Ausblick Resümee Teilaspekte der RoboWrap analysiert Handlungsbedarf für die fortschreitende Automatisierung der Anlage abgeleitet Messsystem konzipiert Ausblick Das rekonfigurierbare Bildverarbeitungssystem soll in einem Folgeprojekt entwickelt werden. it s OWL Clustermanagement GmbH

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!