Der Code stellt die Maschine ein

27. Oktober 2016

Die Ideen wachsen mit der Sensorik

Die Möbelindustrie bzw. -fertigung hat sich in den letzten Jahren neu orientiert, weg von der stark angebotsorientierten hin zur nachfrageorientierten Produktion. Dabei zeichnen sich zwei Herausforderungen für die Hersteller von Holzbearbeitungsmaschinen ab: automatisierte Losgröße-1-Produktion für große Stückzahlen, also hohe Varianz bei großen Stückzahlen, und ebenso Losgröße-1 Produktion für hohe Varianz bei mittleren bis kleinen Stückzahlen.

 

IMA_Lector

 

Die IMA Klessmann GmbH Holzbearbeitungssysteme (Lübbecke) bedient beide Anforderungen. „Unser Kerngeschäft ist die gleichzeitig wachsende Individualisierung und Automatisierung der Produktion”, erläutert IMA-Geschäftsführer Bernhard Berger. „Unsere Erfahrungen bei den großen Industriekunden bezüglich Automatisierung setzen wir auch in Losgröße-1-Projekten für kleinere und mittelgroße Kunden ein.“

 

Die Herausforderung: Wann rechnet sich Losgröße 1?

 

Für die Kantenbearbeitung von bei Korpusteilen und Fronten hat sich IMA von SICK die Sensorik für eine Performance.one-Anlage auslegen lassen. Der Anlagenbetreiber, ein Hersteller für hochwertige Designmöbel, Schranksysteme, Türen und Küchen für anspruchsvolle Privatkundschaft, war auf der Suche nach einer Automatisierungslösung für die Bearbeitung kleiner Stückzahlen mit hoher Varianz. D. h., die Anlage sollte in der Lage sein, unterschiedlichste Werkstücke zuverlässig zu detektieren und zu bearbeiten.
Bei der Performance.one handelt es sich um eine IMA-Lösung für kommissionsweise und Kleinserien-Fertigung. Die hochflexible Umlauf-Fertigungsanlage zum Formatieren, Kantenverleimen und Kantennachbearbeiten mit komplettem Rücklauf ist für flexible und mannarme Losgröße-1-Fertigung konzipiert. Für die Werkstückidentifizierung und damit die Einstellung der Maschine empfahl sich in diesem Projekt die kamerabasierte Codelesung. Kamerabasierte Codeleser zeichnen sich durch ihre Flexibilität bei der Auswahl der Codeart aus. Neben den 1D-Barcodes identifizieren sie über verschiedene Bild-Verarbeitungsalgorithmen 2D-Codes wie z.B. die häufig verwendeten Data-Matrix-Codes, QR-Codes oder Maxi-Codes sowie Klarschrift. Ein Wechsel von Barcodes zu 2D-Codes kann somit problemlos vollzogen werden.

 

Die Anlage optimiert mit einer Kamera

 

Bei jeder Identifikationsaufgabe stellt sich die Frage nach der optimalen Technologie. Und wie so oft im Leben gibt es nicht nur eine Antwort auf alle Fragen. Die bestmögliche Lösung ist immer individuell auf die technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen der Anwendung zugeschnitten. Im Fall der Performance.one lag die Herausforderung in der zuverlässigen Identifikation eines kleinen Codes auf großer Breite. „Normalerweise hätte man zwei Kameras setzen müssen, um diese Breite abzudecken“, erläutert Ulrich Sievers, Leiter Elektrische Konstruktion DLT/HTT, IMA Klessmann GmbH. Stattdessen empfahl das SICK-Team den Einsatz eines kamerabasierten Codelesers Lector65x mit Spiegelhaube Panorama. Die Spiegelhaube dient zur Verbreiterung des Sichtfeldes und wird zusammen mit dem Lector entweder für die Toplesung oder die Seitenlesung montiert. In dieser Kombination dient der Lector zur automatischen, stationären Erfassung und zur Dekodierung von Codes auf bewegten Objekten. Sie ermöglicht ein ca. 50 % größeres Sichtfeld bei gleicher Codeauflösung.

 

Panoramahaube„Hier ging es um Scan-Zuverlässigkeit. Das ist das, was immer wieder gefordert wird. Die Schwierigkeit bestand darin, einen kleinen Code auf einer großen Breite zu lesen. Durch diese Panoramahaube haben wir die zweite Kamera gespart und das Sichtfeld einfach nur aufgeklappt“, äußert sich Ulrich Sievers begeistert über das gemeinsame Projekt mit SICK. „Über den Code stellen wir die Produktionsparameter ein. Automatisch. ‚Weil ich (Werkstück) hier vorbeikomme, musst Du (Maschinenteil) dieses und jenes mit mir machen.‘ Das Bauteil wird automatisch erkannt. Es gibt unterschiedliche Plattenbreiten, unterschiedliche Oberflächen und unterschiedliche Konturen. Der Code stellt die Maschine ein. Das ist der Kernpunkt von Industrie 4.0“, resümiert Ulrich Sievers.

Eine weitere Herausforderung für die Automatisierung der Anlage war die Anwesenheitskontrolle bez. . der Werkstücke. Reflexions-Lichttaster nach dem Triangulationsprinzip gerieten hinsichtlich unterschiedlicher Dekors und glänzender Oberflächen der Furniere schnell an ihre Grenzen. Mit dem Distanzsensor Dx35 brachte SICK einen Joker ins Spiel, denn der Dx35 detektiert zuverlässig die Anwesenheit der vorbeikommenden Werkstücke und kann zudem die Werkstückbreiten messen.

 

Dx35 – flexibel messen oder schalten bis 35 m

 

FA_IMA_TeaserDie auf HDDM™-Technologie basierende Distanzsensor-Produktfamilie Dx35 vereint Zuverlässigkeit, Messfähigkeit und Flexibilität in einem sehr kompakten Gehäuse. Je nach Applikation stehen Unterproduktfamilien für die Distanzmessung auf natürlichen Objekten (DT35 und DS35) oder auf Reflexionsfolie (DL35 und DR35) zur Verfügung. Zusätzlich unterscheiden sich die Unterproduktfamilien in ihrer Schnittstelle. Neben der IO-Link-Funktionalität, über die alle Geräte verfügen, bietet die Produktfamilie sowohl Sensoren mit Analog- und Schaltausgang (DT und DL) als auch mit zwei Schaltausgän-gen (DS und DR). „Anspruchsvoller als eine Großserienanlage“, beschreibt Ulrich Sievers abschließend und nicht ohne Stolz das Projekt. „Gemeinsam mit SICK haben wir hier dem Kunden eine Performance.one in Losgröße 1 konzipiert“, fügt er hinzu.

 

Vernetzt bis ins Wohnzimmer

 

Weil der Variabilitätsgrad in den Produktionsstraßen der Möbelhersteller immer weiter steigt und auf einer Fertigungslinie zunehmend mehr Varianten parallel gebaut werden, spielen Aspekte wie Transparenz und Rückverfolgbarkeit für Hersteller eine immer wichtigere Rolle. Vertikale Integration – das ist das Schlagwort für Track-and-Trace. Die Rückverfolgbarkeit von Produkten während komplexer Fertigungs- und Logistikprozesse steht hierbei im Vordergrund. Transparenter Materialfluss in der Produktion und Logistik ist erforderlich, damit Entscheidungen in der Produktion schneller getroffen werden können. Auch in der Auslieferung spielt der transparente Materialfluss, basierend auf intelligenter Sensorik, eine entscheidende Rolle.
Heute wird die Möbelherstellung idealerweise von hinten heraus gesteuert – optimiert für die Auslieferung und den Aufbau der Möbel. Komplexe Möbelsysteme wie Küchen können über 100 Auftragspositionen enthalten. Diese sollten entsprechend der Aufbaulogik des Systems be- und entladen werden. Das funktioniert z. B. über die Auslesung von Informationen, die bereits in einem QR-Code oder einem RFID-Transponder der Furniere angelegt sind. Innerhalb eines Unternehmens oder der Anlage eines Unternehmens lassen sich so durchgängige Informationsflüsse herstellen.

 

 

 

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