Praktikable Lösungen auf der AUTOMATICA 2012

Neue Produkte, die immer kleiner, leistungsfähiger und trotzdem kostengünstiger werden sollen – so lauten die großen produktionstechnischen Herausforderungen in der Elektro- und Elektronikindustrie. Dass Automatisierung der Schlüssel zur Erfüllung dieser Anforderungen ist, zeigen viele Lösungen, die die internationale Fachmesse AUTOMATICA vom 22. bis 25. Mai 2012 auf dem Gelände der Neuen Messe München präsentiert.

Elektrik und Elektronik durchdringen immer weitere Bereiche des Lebens. Sei es mit Tablet-Computern und Smart Phones, mit immer neuen, intelligenteren Haushaltshelfern, mit veränderten Formen der Energieerzeugung wie der Photovoltaik oder mit der Elektromobilität. Der Erfolg der Produkte steht und fällt in der Regel mit ihrem Preis und der Qualität. Das Optimum der beiden Kriterien lässt sich nur mit ausgefeilter Automatisierung erreichen.

So betont denn auch Armin Wittmann, der Projektleiter der AUTOMATICA: „Die Automatisierung spielt in der Elektroindustrie mit ihren anspruchsvollen Montageaufgaben eine ganz wichtige Rolle. Das belegte auch die letzte AUTOMATICA im Jahr 2010, zu der fast ein Viertel der Besucher aus der Elektroindustrie kamen.“ Der Bedarf an Elektrotechnik wird weiter wachsen, wie an den aktuellen Trends zu erkennen ist. Der Innovationsschub durch Touchscreens, Flachbildschirme oder 3D-Displays bringt der Branche einen höheren Absatz. Auch der Wunsch nach geringerem Energieverbrauch und Miniaturisierung der Geräte sorgt für mehr Nachfrage. Armin Wittmann ist überzeugt: „Die Antwort auf diese Herausforderungen kann nur eine stärkere Automatisierung der Produktion sein. Praktikable Lösungen dafür sind auf der AUTOMATICA zu finden.“

Schnell, intelligent und exakt positionieren

Die Montage- und Handhabungstechnik, die Robotik und die industrielle Bildverarbeitung – Schwerpunkte der AUTOMATICA – stehen in der Elektroindustrie einerseits vor unterschiedlichen Aufgaben, andererseits wachsen sie immer mehr zusammen. In der Montage- und Handhabungstechnik etwa gilt das schnelle, aber gleichzeitig kostengünstige und exakte Positionieren als eine der zentralen Aufgaben. Erfüllen lässt sich diese Aufgabe beispielsweise mit Handling-Systemen, bei denen ein Bildverarbeitungssystem mit integrierter die elektrischen Achsen zügig ans Ziel steuert. Eine Lösung, die ihre Vorteile ausspielen kann, wenn bei der Prüfung von Bauteilen viele Testplätze schnell und exakt angesteuert werden müssen. Mit der Kamera lässt sich erkennen, welche Testplätze frei sind und bestückt werden können.

Lösungen für mehr Flexibilität und Zeitersparnis stehen im Fokus, wenn es darum geht, mehrere Teile gleichzeitig zu greifen und sie von einem Tray oder Blister in einen anderen mit abweichendem Rastermaß zu setzen. Hier können Spreiz-Schlitten-Module helfen, bei denen der Abstand zwischen den Greifern variabel ist.

Generell geht der Trend zu Montage- und Handhabungslösungen, die hoch komplexe Aufgaben erfüllen und dennoch dem Anwender möglichst wenig Aufwand verursachen. Entsprechend sind Hersteller gefragt, die sogenannte Turn-Key-Systeme anbieten können. Sie liefern Komplettlösungen, bestehend aus Hard- und Software, sorgen für den Einbau, so dass sich der Anwender ganz auf seine eigentliche Kernkompetenz konzentrieren kann.

Flexibilität durch vereinfachte Roboter-Programmierung

Die Robotik reagiert auf die Forderung nach hoher Flexibilität beispielsweise mit Neuentwicklungen bei der Steuerungssoftware. Ein Trend geht in Richtung einfacher Programmierung. Ein anderer Trend geht zu Simulationsmöglichkeiten, die immer mehr in die Programmierumgebung integriert sind. So kann der Anwender bereits vor der Inbetriebnahme die Abläufe virtuell testen.

Das Arbeitstempo lässt sich durch immer leichtere Roboter mit optimierter Gewichtsverteilung weiter steigern, ohne dass dadurch die Genauigkeit der Positionierung und des Bahnverhaltens leidet. Ist eine optische Bauteilprüfung erforderlich, aber durch stationäre Anlagen nicht möglich, dann agieren Robotik und Bildverarbeitung auch gemeinsam. Beispielsweise indem der Roboter mit einer Industriekamera die entsprechenden Stellen eines Bauteils anfährt.

Ein völlig neues Feld, auf dem sich Robotikanbieter ebenso wie jene der Montage- und Handhabungstechnik erst einarbeiten müssen, ist die Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge oder zur Speicherung regenerativer Energien. Denn zu so großen Einheiten wie für den Elektroantrieb wurden Lithium-Ionen-Zellen zuvor nicht kombiniert. So kommen Gleichspannungen zwischen 200 und 400 Volt zustande, die neue Sicherheitsmechanismen auch in der Produktion erfordern. Und trotzdem gilt es gerade hier, große Serien zu niedrigen Kosten zu fertigen. Denn die Batterie stellt das teuerste Einzelbauteil in Elektro-Pkw dar, und von ihrem Preis hängt die Akzeptanz der gesamten Elektromobilität entscheidend ab. Besonders bei Batterien und Leistungselektronik für Autos und Energieversorgung müssen neben der Kostenreduzierung auch ein lückenloser Qualitätsnachweis und die lückenlose Rückverfolgung garantiert sein.

Da dieser Bereich ein neues Marktsegment für Automatisierer darstellt, fördert die AUTOMATICA den Fortschritt in der Batterieproduktion durch die Sonderschau „Batterieproduktion und Automatisierungstechnik“. Sie wird in enger Zusammenarbeit mit dem Fachverband Productronic im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA), dem WZL der RWTH Aachen, dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie und führenden Unternehmen aus dem Batterie-Maschinenbau veranstaltet und findet in Halle A2 statt. Die Sonderschau zeigt das komplette Produktionsumfeld von Batterien – von der Beschichtung des Elektrodenmaterials bis hin zum fertigen Modul.

Auf dem AUTOMATICA Forum in Halle B1 werden den Besuchern in Vorträgen aktuelle Trends vorgestellt und deren Praxistauglichkeit diskutiert. Speziell zu dem Thema findet am 23. Mai ab 15.15 Uhr eine Podiumsdiskussion über „Batteriefertigung in Deutschland – wie hilft die Automatisierung“ statt. Sprecher sind u.a. Dr. Andreas Gutsch, Projektkoordinator Competence E, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Dr. Eric Maiser, Leiter Industriekreis Batterieproduktion im Forum E-Motive des VDMA.

3D-Kontrolle wird leistungsfähiger und leicht bedienbar

Die industrielle Bildverarbeitung als Allround-Technik tut sich mit den besonderen Anforderungen der Elektrik- und Elektronikfertigung verhältnismäßig leicht. Schließlich steht ein umfangreicher Baukasten an Geräte und Techniken zur Verfügung, um maßgeschneiderte Lösungen zusammenzusetzen. Dies wird bereits häufig genutzt: So werden von der optischen Inspektion einfacher elektrischer Bauteile wie Kabel oder Stecker bis hin zur Überprüfung feinstrukturierter Solarzellen oder komplexer Produkte wie bestückter Leiterplatten bereits zahlreiche Aufgaben mit Bildverarbeitungssystemen gelöst.

Immer stärker rücken in der Elektroindustrie die Vorteile der 3D-Bildverarbeitung in den Vordergrund. Nicht zuletzt deshalb, weil sich die technischen Voraussetzungen schnell weiter entwickelt haben und immer mehr Lösungen zur Verfügung stehen, die Geschwindigkeit, Präzision und einfache Bedienung vereinen. Die meisten Produkte basieren auf Verfahren wie Lasertriangulation, Streifenlichtprojektion oder Stereo-Vision. Ihr Vorteil besteht in ihrer Robustheit und Präzision. Verfügbar sind die Lösungen mittlerweile für die Inspektion sowohl ruhender als auch bewegter Bauteile.

Über die AUTOMATICA - Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik

Die AUTOMATICA ist die internationale Fachmesse, die alle Segmente des Bereiches Robotik + Automation unter einem Dach vereint. Sie findet seit 2004 im zweijährigen Rhythmus auf dem Gelände der Neuen Messe München statt. Fokus der Messe ist, die komplette Wertschöpfungskette darzustellen. Hinter dem industriegetriebenen Konzept der AUTOMATICA stehen die Messe München GmbH und VDMA Robotik + Automation, ideell-fachlicher Träger der Messe. Die Aussteller- und Besucherzahlen der AUTOMATICA sind von einem unabhängigen Wirtschaftsprüfer im Auftrag der Gesellschaft zur Freiwilligen Kontrolle von Messe- und Ausstellungszahlen (FKM) geprüft und international durch UFI (Global Association of the Exhibition Industry) zertifiziert.

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