Intelligent Systems automatisieren die Karosserie-Produktion

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„Die Idee war es, eine Mainstream-Technologie zu nutzen, die ursprünglich für die Konsumgüterindustrie entwickelt wurde, und diese Service-orientierte Technologie in die automatisierte Welt einzubringen“, sagt Michael Haag, Leiter Forschung und Entwicklung bei der KUKA Robotics Corporation. „Und wir konnten von den integrierten Technologien von Anfang an profitieren, einschließlich dem Microsoft. NET Framework und der Netzwerkkonnektivität.“

Serviceorientierte Technik für die Automatisierung

KUKA Robotics hat eine Ergänzung zum Betriebssystem erstellt, so dass Windows Embedded und das .NET Compact Framework miteinander auf einer CPU laufen können. Als Ergebnis unterstützt die Umgebung sowohl den KUKA Roboter-Controller, als auch das KUKA Control Panel – auch „Teach Pendant“ genannt – das als Controller-Schnittstelle dient.

Das Windows .NET Compact Framework bietet Echtzeit-Unterstützung für die Controller und andere Industrieanwendungen, während der Teach Pendant die Kommunikation- und Grafik-Ressourcen von Windows Embedded nutzt. Die Lösung läuft auf einem einzigen Industrie-PC. Alle Steuerungsaufgaben, einschließlich der Erstellung und dem Abspielen von Programmen und auch diagnostische Prozesse, können vom Teach Pendant direkt auf den Roboter gespielt werden.

Die 246 Roboter in der Fertigungshalle sind verbunden mit 33 Controllerpunkten, die wiederum mit dem Hauptcontroller und einem Microsoft SQL-Server-Cluster verbunden sind, der auf dem Windows-Server läuft. Der Cluster wird zur Verwaltung der Produktionsdaten verwendet und teilt die Daten zudem mit einem Manufacturing Execution System, das die Fertigungsprozesse steuert. Die Netzwerkarchitektur unterstützt 1.444 Knotenpunkte, die fähig sind, ungefähr 60.000 Geräte, wie zum Beispiel Schweiß- und Versiegelungsvorrichtungen, miteinander zu verbinden.

Mit der automatisierten Fertigungslösung hat KUKA Toledo Production Operations bei Geschäftsabwicklungen einen größeren Bewegungsspielraum, denn es besteht nun die Möglichkeit kontinuierlichen Betriebs. Zudem ist das System durch eine vereinfachte Benutzeroberfläche zugänglicher.

„Alle 82 Sekunden eine komplette Karosserie“

Dank der Implementierung der Lösung durch ein intelligentes System hat KTPO gleich mehrere Vorteile realisieren können – inklusive der Fähigkeit, sich schnellstens auf tägliche Änderungen der Produktionsanforderungen einzustellen. „Wir stellen alle 82 Sekunden eine komplette Karosserie her“, sagt Ladouceur. „Also haben wir keine Zeit, um Quellcodes anzupassen. Wir können auch nichts in unsere IT-Infrastruktur einführen, das nicht geprüft und für zuverlässig befunden ist. Unser intelligentes System ermöglicht es uns außerdem, sehr schnell auf Veränderungen jeglicher Art reagieren zu können.“

Bei KTPO laufen die Fertigungsprozesse täglich 20 Stunden und die IT-Prozesse laufen pausenlos. „Wir arbeiten nun seit mehr als sechs Jahren kontinuierlich mit einem System, das auf Windows Embedded basiert“, sagt Ladouceur. „Und wenn wir Hilfe brauchen, war es immer möglich, Microsoft zu kontaktieren und Support zu erhalten – das war schon immer ein Pluspunkt.“ Das Unternehmen kann effizienter mit der Teach Pendant Oberfläche arbeiten – ein Ziel, das KUKA Robotics von Anfang an verfolgt hatte.

„Wir wollten Nutzern in der Produktionsumgebung die gleiche Benutzeroberfläche geben, mit der sie auch im Büro arbeiten“, sagt Haag. Eine solche Oberfläche bietet den Vorteil, dass spezielle Ausbildungen in den meisten Fällen hinfällig sind, was Zeit und Ressourcen einspart.

* Werner Reuss ist Director der Business-Group Windows Embedded bei Microsoft Deutschland.

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