Digital Scout Motek 2022

MOTEK

MOTEK 2022 02 stillstände und die durchzuführenden Wartungsarbeiten wesentlich besser sowie effizienter planen. Ersatzteile können rechtzeitig beschafft und somit ungeplante Produktionsausfälle vermieden werden“, macht Roland Schrattbauer deutlich. Im Ergebnis wären die Produktionsprozesse effizienter und die Produktivität höher. SOFTWAREBASIERTE LÖSUNG VERRINGERT KOMPLEXITÄT UND VERBESSERT DATENQUALITÄT Im Vergleich zu externer Sensorik bietet die softwarebasierte Lösung zahlreiche Vorteile, unter anderem Kostenreduktion, verringerte Systemkomplexität und bessere Datenqualität. Ein weiterer Punkt: Nicht alle Daten lassen sich mittels externer Sensoren erfassen. Das trifft beispielsweise auf die Steifigkeit zu – und natürlich die Erfahrungswerte aus der Entwicklung. „Bevor ein Getriebe auf den Markt kommt, führen wir umfangreiche Tests durch. Wir DAS ZYKLOIDGETRIEBE DER ZUKUNFT Wie ist der aktuelle Zustand des Getriebes? Wie hoch ist der tatsächliche Abnutzungsgrad? Wann ist die projektierte Lebensdauer erreicht? Wie verhält sich das Getriebe in einer bestimmten Anwendung? Mit einer permanenten Zustandsüberwachung lassen sich Fragen wie diese künftig im laufenden Betrieb in Echtzeit beantworten bzw. im Vorfeld simulieren. Datenbasierte Modelle mit virtueller Sensorik und modernen KI- Algorithmen sind ein entscheidender Gamechanger, denn sie ermöglichen es, Condition Monitoring gleichermaßen intelligent wie wirtschaftlich zu betreiben. Mit den geplanten digitalen Services machen Nabtesco und Keba-Roboter fit für die Anforderungen der modernen Produktion und läuten ein neues Zeitalter ein. Geplant sind zwei Abstufungen: ein Nabtesco-Add-on mit generalisierten Daten eines bestimmten Getriebemodells sowie ein zusätzliches Upgrade mit den spezifischen Daten der im Endeffekt verbauten Getriebe. wissen genau, wie sich das Getriebe verhält, wenn es verschleißt oder welchen Einfluss Temperatur und Schmierstoff haben. All diese Parameter fließen in den digitalen Getriebe-Zwilling für die Robotersteuerung mit ein“, erklärt Daniel Obladen. VERLÄSSLICHE AUSSAGEN ÜBER DIE VERBLEIBENDE GETRIEBELEBENSDAUER Eine Pilotanwendung wird derzeit mit einem 6-Achs-Roboter der Articc-Baureihe (Articc6-2257-30 kg) von Autonox Robotics realisiert. „Dabei wird das Verhalten der Präzisionsgetriebe durch ein digitales Modell in der Steuerung berücksichtigt“, so Roland Schrattbauer und betont: „In Folge können einfach und bequem verlässliche Aussagen zur Auslastung und damit Verfügbarkeit der Roboter gewonnen werden – und das vorab zur Planung als auch live im Betrieb.“ Neben Genauigkeitswerten werden auch Parameter wie die aktuellen Momente und Drehzahlen der Roboterachsen erfasst. Über einen digitalen Getriebe-Zwilling in der Robotersteuerung (es wird die Keba-Robotiklösung Kemotion eingesetzt) lässt sich der Ist-Zustand mit dem Soll-Zustand abgleichen und so verlässliche Aussagen über die verbleibende Getriebelebensdauer treffen. Die Roboterauslastung sowie die Belastung der einzelnen Getriebe werden in einem Online-Dashboard dargestellt. Durch Anbindung an cloudbasierte Dienste kann der Zugriff von überall und jedem Device aus erfolgen. JEDER ROBOTER IST NUR SO GUT WIE SEINE GETRIEBE „Üblicherweise gibt es für Robotergetriebe feste Wartungsintervalle. Nach einer gewissen Zeit oder einer bestimmten Betriebsdauer werden sie ausgetauscht – und zwar unabhängig vom tatsächlichen Verschleiß“, so Daniel Obladen. „Wenn wir dank der Daten aus der Robotersteuerung das reale Betriebsverhalten und die konkrete Belastung jeder einzelnen Achse kennen, können wir mithilfe des digitalen Getriebemodells in Real Time berechnen, wie hoch der jeweilige Verschleiß ist und ob ein Serviceeinsatz notwendig wird.“ Für Wartung und Instandhaltung eröffnen sich dadurch völlig neue Möglichkeiten. Predictive Maintenance, die zustandsbasierte Wartung und eine Schlüsselanwendung der Industrie 4.0, wird möglich. Das bedeutet: Ge- 24 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Motek 2022

MOTEK 2022 03 04 02 Ob Delta-, Knickarm- oder Scara- Roboter: Modell- und exemplarspezifische Getriebedaten sind nicht nur für die Genauigkeit relevant, sondern auch ein wichtiger Baustein der Industrie 4.0 03 Mit einer permanenten Überwachung der verbauten Zykloidgetriebe ließe sich die Roboterverfügbarkeit deutlich steigern 04 Die Zykloidgetriebe zeichnen sich durch eine hohe Dynamik und Präzision sowie einen geringen Verschleiß über die gesamte Lebensdauer aus – ideal für die Robotik triebe werden nicht mehr vorsorglich getauscht, sondern erst, wenn es wirklich notwendig ist. Das reduziert nicht nur den Wartungsaufwand, sondern steigert auch die Roboterverfügbarkeit. SIMULATION FÜR EINE PASSGENAUE AUSLEGUNG VON ROBOTERGETRIEBEN www.nabtesco.de RS_Festgefahren_antriebstechnik_2022-8 09.08.2022 15:05 Uhr Seite 1 Condition Monitoring im Live-Betrieb ist dabei nur ein Benefit von digitalen Getriebemodellen. Nächster Schritt ist die Simulation. „Wenn man in der Lage ist, die Daten, die wir jetzt im Betrieb erheben, bereits vorab in die Planung des Roboterdesigns einfließen zu lassen, könnten Roboter ganz anders konstruiert werden“, erläutert Daniel Obladen. „Durch entsprechende Tools könnten wir dann für unterschiedliche Zyklen ganz genau vorhersagen, wie stark die reale Belastung der einzelnen Roboterachsen ausfällt.“ Mit diesem Wissen ließen sich die Getriebe absolut passgenau auslegen. Eine Erkenntnis dabei könnte sein, dass im konkreten Anwendungsfall möglicherweise eine kleinere Baugröße in Betracht kommt. „Die Auslegung von Getriebe erfolgt normalerweise mit gewissen Sicherheitsreserven. Ist das tatsächliche Betriebs verhalten dank Vorabsimulation bekannt, lässt sich dies natürlich bei der Konstruktion berücksichtigen“, hebt Daniel Obladen die Vorteile hervor. Downsizing und Reduzierung der Total Cost of Ownership sind hier wichtige Schlagworte. Noch ist eine Simulation mittels digitalem Getriebe-Zwilling Zukunftsmusik, doch die Grundlagen sind gelegt und die entsprechenden Weichen gestellt. Bilder: 01 xyz+ - stock.adobe.com / KEBA AG / Nabtesco Precision Europe GmbH, sonstige Nabtesco Precision Europe GmbH Festgefahren in alter Technik? info@uhing.com Halle 1 Stand 1316 Entdecken Sie neue Möglichkeiten www.aufglatterwelle.de Ihr Kompass zur Motek 2022 DIGITAL SCOUT 25