Servopneumatische Schweißzangen von Festo senken Ausfallzeiten um 25 Prozent
Auf die Punktgenauigkeit und Effizienz servopneumatischer Schweißzangen von Festo verlässt sich ein führender Automobilhersteller schon seit vielen Jahren: Inzwischen sind daher weltweit mehr als 2500 Schweißzangenroboter mit dieser Technologie im Karosseriebau der Premiummarke installiert. Jetzt gelingt es dem Automobilbauer, auch die Ausfallzeiten um 25 Prozent zu reduzieren – dank eines Predictive Maintenance-Systems von Festo, das bereit ist für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz.
Festo setzt in Automobilfabriken um, wovon andere Automatisierer nur sprechen. In zahlreichen Anwendungen der Automobil- und Zulieferindustrie, der Metallverarbeitung oder auch in der Lebensmittelindustrie realisiert Festo Projekte, bei denen vorausschauende Wartung – zukünftig mit Künstlicher Intelligenz – dafür sorgt, Prozessabweichungen rechtzeitig zu erkennen, die Instandhaltung zu optimieren und Energie zu sparen.
Mehrwertlösungen generieren
Dabei ermöglichen kundenspezifische Lösungen mit dem Wissen über die Applikation agile, innovative Ansätze. Aus den Erfahrungen ergeben sich Potentiale, solche Lösungen fürs Standardgeschäft zu multiplizieren. Die Herausforderung dabei: mit den Daten aus den Geräten, den Daten aus dem Applikationsumfeld und dem Wissen über die Prozesse echte Mehrwerte für den Endkunden zu liefern.
Die Vorteile liegen auf der Hand: Automobilhersteller können Zangenreparaturen in produktionsfreie Zeiten verlagern und damit die Verfügbarkeit ihrer Anlagen erhöhen. Der Status der Zange lässt sich im Leitsystem abbilden. Automatisierte Reparaturaufträge und sogar „Lebensläufe“ von Zangen sind damit leicht zu generieren. Filterfunktionen ermöglichen Vergleiche. Das frühzeitige Erkennen von Undichtigkeiten führt zu Energieeinsparungen, denn gerade Energie- und Instandhaltungskosten spielen im Karosseriebau eine große Rolle.
Predictive Maintenance
Beim Widerstandspunktschweißen in mechatronischen Systemprodukten werden heute schon viele Daten verarbeitet und zu Diagnosen vorverdichtet, die für die Instandhaltung nutzbar sind. Jedoch reicht es nicht aus, Daten nur bereitzustellen und anzuzeigen. Gegenüber klassischen Condition Monitoring-Ansätzen ergeben sich in Zukunft mit Predictive Maintenance auf Basis von Künstlicher Intelligenz erweiterte Möglichkeiten: Daten werden aus den Geräten mit Prozessdaten zusammengeführt und mit Analytics-Modellen sowie cloudbasierten Lösungen ausgewertet.
Die Systemspezialisten von Festo haben die vorhandenen Anlagen-PCs der Roboterzelle um eine Software erweitert, die die Diagnosedaten der Schweißzange einsammelt und an einen Cloud-Eingangspunkt sendet. In der Cloud wird eine Instandhaltungsapplikation betrieben, die neben der Darstellung der Daten im Browser (Instandhaltungs-Dashboards) auch die Bewertung der Daten hinsichtlich voraussichtlicher Lebensdauer vornimmt.
Herausforderung Datentransport
„Die Herausforderung dabei war, die Daten von der Schweißzange aus der Produktion überhaupt in die Cloud zu transportieren. Themen wie Netzwerkauslastung, Prozessorlasten und Datensicherheit waren zu diesem Zeitpunkt für beide Parteien Neuland“, erklärt Dr. Jan Bredau, Leiter der Abteilung Anwendungssoftware für Systemlösungen bei Festo.
Das Hardwarekonzept der servopneumatischen Schweißzange entwickelte Festo in enger Abstimmung mit Experten aus der Automobilbranche. Damit konnten die Entwickler von Festo viele wichtige Features der Branche berücksichtigen – bis hin zur Reduzierung der Hüllkurve, denn das servopneumatische System ist deutlich kompakter als vergleichbare Schweißzangenantriebe. Der Anwender kann den Steuerteil, bestehend aus Elektronik- und Pneumatikteil, wahlweise und je nach Anwendung in einem Block oder getrennt voneinander montieren und betreiben. Dadurch wird das System deutlich flexibler, was sich in verschiedenen Montagekonzepten am Roboter niederschlägt.
Durch Anbindung an das Werksinstandhaltungssystem werden „vorausschauende“ Wartungsaufträge in ihrer gewohnten Umgebung ausgelöst und, wenn gewünscht, per SMS auf das Mobiltelefon des Instandhalters geschickt.
„Jetzt wächst zusammen, was zusammengehört: Wir haben jahrzehntelanges Anwendungs-Know-how von der Sensor-Aktor-Ebene her, das wir jetzt mit dem Domain- und Data-Science-Know-how paaren können. So wird Künstliche Intelligenz in die Anwendung einziehen“, so Bredaus Fazit.
Festo ist gleichzeitig Global Player und unabhängiges Familienunternehmen mit Sitz in Esslingen am Neckar. In der industriellen Automatisierungstechnik und technischen Bildung setzt Festo seit seinen Anfängen Maßstäbe und leistet damit einen Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung von Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft. Das Unternehmen liefert pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik für 300.000 Kunden der Fabrik- und Prozessautomatisierung in über 35 Branchen. Wachsende Bedeutung erhalten Bereiche wie Digitalisierung, KI sowie LifeTech mit Medizintechnik- und Laborautomation. Produkte und Services sind in 176 Ländern der Erde erhältlich. Weltweit rund 20.600 Mitarbeitende in rund 60 Ländern mit über 250 Niederlassungen erwirtschafteten 2023 einen Umsatz von ca. 3,65 Mrd. €. Davon werden jährlich rund 7 % in Forschung und Entwicklung investiert. Im Lernunternehmen beträgt der Anteil der Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen 1,5 % vom Umsatz. Festo Didactic SE ist führender Anbieter in technischer Aus- und Weiterbildung und bietet seinen Kunden weltweit umfassende digitale und physische Lernlösungen im industriellen Umfeld an.
