Hintergrundinformation

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1 Hintergrundinformation EMO Hannover 2013 Siemens und KUKA treiben intelligente Integration von Robotik und CNC-Lösungen voran Mit den wachsenden Anforderungen hinsichtlich Produktivität, Geschwindigkeit und Flexibilität in der Fertigungsindustrie gehen grundlegende Veränderungen der Produktionstechnologien einher. Diese sind derzeit unter dem Stichwort Industrie 4.0 insbesondere durch eine intelligente Vernetzung der Produktion und eine zunehmende Automatisierung gekennzeichnet. Von diesem Wandel ist auch die Werkzeugmaschinenbranche betroffen. Hier lassen sich durch die Vernetzung von Roboter und Werkzeugmaschine Prozesse optimieren und die Forderungen nach Kosten- und Platzeinsparungen, anforderungsgerechter Genauigkeit sowie einheitlicher CNC-Bedienung erfüllen. Durch die Integration eines Roboters kann die Werkzeugmaschine vor allem in drei Anwendungsfeldern intelligent ergänzt werden. Zum einen sind im Bereich Be- und Entladen von rund Neumaschinen pro Jahr circa 20 Prozent wirtschaftlich automatisierbar. Darüber hinaus kann bei der Bearbeitung in Kombination mit einer CNC-Maschine die Spindellaufzeit verkürzt und damit die Produktivität erhöht werden, wenn der Roboter einfache Aufgaben wie Entgraten, Bürsten, Schruppen oder Schlichten übernimmt. Eine solche Integration des Roboters erhöht nicht nur die Qualität gegenüber der manuellen Bearbeitung, sondern trägt dazu bei, Nebenzeiten nutzen und dadurch die Amortisation zu beschleunigen. Ein drittes Anwendungsfeld ist der Leichtbau, wo häufig große Teile bearbeitet und viele Siemens AG Wittelsbacherplatz München Deutschland KUKA Roboter GmbH Zugspitzstr Augsburg Deutschland Seite 1/5

2 Achsen synchronisiert werden müssen. Aufgrund seines Arbeitsraums und seiner spezifischen Kinematik ist der Roboter in der Lage, diese Aufgaben wirtschaftlich zu erfüllen. CNC-Integration von Robotern birgt vielfältiges Potenzial Das Potenzial der Integration von Robotik und CNC-Lösungen, wie sie KUKA und Siemens im Rahmen ihrer Kooperation umsetzen, ist vielfältig. So bieten Roboter gegenüber einer Werkzeugmaschine einen erweiterten Arbeitsraum, um beispielsweise Windflügel, Flügelteile von Flugzeugen oder Karosserien beim Auto besser bearbeiten zu können. In diesen Anwendungen sind die Bauteile zu groß und geometrisch zu komplex, um sie zu bewegen oder kartesisch zu bearbeiten. Roboter können deshalb bei der Bearbeitung großer Teile eine teure Sonderanlage ersetzen. Zudem kann das Bearbeitungswerkzeug eines Roboters für die Mehrfachbearbeitung an einem Teil als Fräser und Bohrer wie eine CNC-Maschine eingesetzt werden, aber auch Tape legen oder Hilfsaufgaben wie Messen und Prüfen übernehmen. Als Teilmaschine mit geringerer Genauigkeitsanforderung ist der Roboter im Vergleich zu einer Werkzeugmaschine oftmals die kostengünstige Lösung. Die Programmierung und Bedienung sollte dabei allerdings in der gewohnten CNC-Umgebung erfolgen. Produktivitätsvorteile ergeben sich dabei durch die Integration von Robotern in die CAD/CAM/CNC-Designkette. Dies ist bei Werkzeugmaschinen, die mit Sinumerik-Lösungen von Siemens automatisiert sind, möglich. Anwender, die bereits Konstruktionstools wie NX CAM einsetzen, bleiben somit in ihrer gewohnten, durchgängigen Prozesskette und können Teile direkt von der Konstruktion in der Fertigung umsetzen. Anwendungsfelder für die CNC-Integration von Robotern Durch die einheitliche Bedienung über Sinumerik und die Einbindung über CAD/CAM gelingt es insbesondere, die Produktionsanforderungen der Branchen Aerospace, Automotive, Plastics und Power zu erfüllen. Ein zentrales Thema in diesen Branchen ist der Leichtbau. Getrieben durch die Materialentwicklung insbesondere in der Kunststoffindustrie, aber auch in punkto Aluminiumlegierungen werden zunehmend komplexere Bauteile in den genannten Branchen eingesetzt. Bei der Bearbeitung dieser Teile können viele der CNC-Aufgaben durch adaptive Roboterlösungen erledigt werden. Seite 2/5

3 Zu den Aufgaben, die ein Roboter in diesem Zusammenhang übernehmen kann, zählen zum einen das Bohren und Nieten im Bereich Aerospace, aber auch einfaches Fräsen oder Trimmen von Leichtbauteilen in den Bereichen Automobil und Energie. Darüber hinaus lassen sich Roboter in zahlreichen weiteren Feldern einsetzen, wie beispielsweise Entgraten, Inspizieren oder auch Markieren. KUKA- Roboter sind für diese vielfältigen Anforderungen optimal vorbereitet, da sie in ihrer Bandbreite sowohl schnelle Handlingaufgaben als auch besonders schwere Bearbeitungen realisieren können. Die Roboter zeichnen sich alle durch Flexibilität über ihre sechs Achsen, ein günstiges Verhältnis von Arbeitsraum versus Preis sowie eine hohe Geschwindigkeit und Reichweite aus. Siemens liefert zudem mit Sinumerik insbesondere der High-End-Plattform Sinumerik 840 D sl die nötige Performance sowie eine durchgängige Bedienung über die gewohnte CNC- Oberfläche Sinumerik Operate. Sinumerik Programmierung und Bedienung für KUKA-Roboter Bedient wird der Roboter als CNC über die bekannten Bedienfelder der Oberfläche Sinumerik Operate. Damit wird die Maschine gesteuert und das CNC Programm angewählt. Die Bahnplanung und Interpolation erfolgen im direkten Austausch zwischen Sinumerik und KUKA-Steuerung. Zwischen der Siemens- und der KUKA- Steuerung gibt es eine Schnittstelle, sodass über die KUKA-Steuerung die Bahnbewegung unter Prüfung der Dynamik und Safety durchgeführt werden kann. Diagnosemeldungen werden direkt im Klartext an die Sinumerik zurückgegeben und dort angezeigt. Durchgängiges Engineering über die gesamte Wertschöpfungskette Um schließlich für den Anwender ein durchgängiges Engineering über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg zu ermöglichen, setzt Siemens auf einen hocheffizienten Prozess von der Konstruktion zum fertigen Teil. Mit NX CAM, basierend auf Teamcenter, stehen die entsprechenden Tools zur Verfügung, um Teile zu designen, zu simulieren und als fertiges Programm in die Maschine zu laden. Für ein durchgängiges Engineering wird über den in NX CAM integrierten Postprozessor ein Maschinenprogramm generiert. Darüber lässt sich zunächst ein virtuelles Einfahren der Bearbeitung wie an der Maschine durchführen. Durch die Seite 3/5

4 Zyklenprogrammierung entstehen kompakte Programme, die in der Fertigung leicht verständlich und korrigierbar sind. Da am exakten Maschinenmodell simuliert wird, wird in diesem Prozess wertvolle Maschinenzeit gespart. Korrekturschleifen zur Konstruktion werden durch die leicht verständliche Zyklenprogrammierung vermieden. Damit kann das Programm an der Maschine nachvollzogen und gegebenenfalls korrigiert werden Stärken vereinen Branchen besser bedienen Mit der Technologiekooperation von KUKA und Siemens und der damit verbundenen Integration von Robotik und CNC-Lösungen bündeln beide Partner ihre Stärken, um Endkundenbranchen wie Aerospace, Automotive, die Kunststoffindustrie oder Energie noch besser bedienen zu können. Im Rahmen des gemeinsamen Lösungsangebots profitieren Anwender gleichermaßen vom Bedienkomfort und der Performance der Sinumerik-Plattform sowie von den roboterspezifischen Kinematik- und Sicherheitsaspekten. Ansprechpartner für Journalisten: Siemens AG, Media Relations Franz-Ferdinand Friese, Tel.: KUKA Roboter GmbH, Corporate Communications Wolfgang Meisen, Tel.: Seite 4/5

5 Die Siemens-Division Drive Technologies (Nürnberg) ist der weltweit führende Anbieter von integrierten Antriebsystemen: Produkte, Systeme, Applikationen, Lösungen und Services für den kompletten Antriebsstrang mit elektrischen und mechanischen Komponenten ("Integrated Drive Systems"). Drive Technologies beliefert alle Branchen in der Fertigungs- und Prozessindustrie sowie das Segment Infrastruktur/Energie. Mit diesen Leistungen erfüllt die Division die Hauptanforderungen der Kunden nach Produktivität, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter Die KUKA Roboter GmbH mit Hauptsitz in Augsburg ist ein Unternehmen der KUKA Aktiengesellschaft und gilt als einer der weltweit führenden Anbieter von Industrierobotern. Die Kernkompetenzen liegen in der Entwicklung und Produktion sowie im Vertrieb von Industrierobotern, Steuerungen und Software. Das Unternehmen ist Marktführer in Deutschland und Europa, weltweit an dritter Stelle. Die KUKA Roboter GmbH beschäftigt weltweit etwa 3180 Mitarbeiter. In 2012 wurde ein Umsatz von 742,6 Mio. Euro erwirtschaftet. Das Unternehmen ist mit 25 Niederlassungen in den wichtigsten Märkten Europas, Amerikas und Asiens vertreten. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter Seite 5/5