Schwebend in die Zukunft

Autor Heike RaatzErstellt am Keine KommentareKategorien Allgemein, Connected Automation

Das Transportsystem von morgen arbeitet berührungslos, ist wandlungsfähig und vereinfacht Prozessschritte. Mit einer visionären Technologiestudie wirft Bosch Rexroth einen Blick in die Zukunft.

In der Fabrik der Zukunft zielt nahezu alles auf maximale Mobilität und Flexibilität ab. Konventionelle Transportsysteme stoßen hier an Grenzen. Wie wird die Forderung nach agiler Planung und wandlungsfähigem Betrieb Realität? Eine faszinierende Studie gibt erste Antworten:

Schweben Sie schon oder fördern Sie noch?

Diese Frage könnte Maschinenbauern und Anwendern im Gespräch mit Bosch Rexroth in Zukunft ernsthaft begegnen. Der Ausblick ist so faszinierend wie bestechend: Produkte und Material schweben autonom durch die Maschinen. Drehen, Kippen, Anheben, „Fliegen“ in variabler Höhe – alle Freiheitsgrade stehen zur Verfügung. Die zugrundeliegenden Standard-Kacheln mit integrierter Magnettechnik lassen sich ad hoc zu beliebigen Flächen zusammenfügen, auf denen sich Carrier frei autonom bewegen können. Wenn Ihnen das nicht revolutionär genug ist, lesen Sie weiter.

Ein solches Transportsystem ist in der Lage, Prozesse aktiv zu unterstützen. Das simple Fördern von A nach B war gestern. Die Konsequenz? Die Grenzen des bisher Möglichen werden aufgehoben. Diese fünf Eigenschaften sind dafür verantwortlich:

1. Freie Bewegung, sauber und verschleißfrei

Die Vielseitigkeit des Transportsystems der Zukunft stützt sich auf mehrere Säulen. Die erste: eine nie dagewesene Bewegungsfreiheit. Die Technologiestudie von Bosch Rexroth bietet dem Anwender sechs Freiheitsgrade einschließlich variabler Flughöhe von bis zu 20 mm. Die Carrier der Studie lassen sich auf jeder Kachel und an jeder Position frei und endlos um 360° rotieren sowie kippen. So lassen sich beispielsweise Flüssigkeiten rasch und schwappfrei beschleunigen und abbremsen. Reinraum- und vakuumgeeignet ist das berührungslose System ebenfalls – dank der zugrundeliegenden Magnetschwebetechnik arbeitet es ohne Abrieb.

2. Autonom unterwegs auf flexiblen Prozesswegen

Die zweite Säule der bahnbrechenden Flexibilität ist die kachelinterne Intelligenz. Wie ein Verkehrsleitsystem für autonomes Fahren lenkt sie die Carrier nicht nur wegeoptimiert und kollisionsfrei an ihre nächsten Ziele. Vielmehr bildet sie auch die Voraussetzung für die nötige Wandlungsfähigkeit, um Produkte personalisieren und eine hohe Zahl an Varianten wirtschaftlich fertigen zu können. Egal ob Prototyp oder Serienteil inklusive Materialversorgung: das Transportsystem der Zukunft lässt sich schnellstmöglich an geänderte Anforderungen anpassen. Die Bewegung ergibt sich als Folge der Steuerung – und nicht mehr umgekehrt. Oder konkret: Der Anwender definiert das Ziel, und die intelligenten Kacheln setzen die Bewegung um.


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3. Transport und Prozess verschmelzen

Es braucht nicht viel Fantasie, um sich das damit verbundene Potential vorzustellen, wenn die angrenzenden Produktionsbereiche nahtlos mittels M2M-Kommunikation angebunden sind. Am Ende muss aber immer die Wirtschaftlichkeit stimmen. Maßgeblich hierfür sind neben der Wartungsarmut des verschleißfreien Systems und seiner hohen Flexibilität und Wandelbarkeit auch neue Möglichkeiten der Prozessunterstützung. So können Carrier in Kombination mit einfachen Vorrichtungen beispielsweise einfache Prozesse übernehmen und kleinere Arbeitsstationen oder sogar komplette Handling-Roboter ersetzen. Da Transport und Prozess näher zusammenrücken lassen sich unter Umständen mehrere Bänder einer Linie durch eine einzige Kachelspur ersetzen. Damit die Carrier dabei auch für längere Zeit auf der Stelle schweben können, dürfen sie auch bei Dauerbelastung keine Wärme entwickeln.

4. Universell und sicher einsetzbar

Die Einsatzgebiete für solche Transportsysteme sind mannigfaltig und reichen von der Montage über die Halbleiterfertigung bis hin zur Verpackungsindustrie. Die Halbleiterbranche verwendet bereits seit vielen Jahren Magnetschwebetechnik, aber noch nicht in dieser neuen Dimension an Flexibilität. Allein deshalb sind im weiteren Verlauf noch aufsehenerregende Applikationen zu erwarten. Universell einsetzbar ist der Ansatz jedenfalls. Beispielsweise kommt die Studie dank skalierbarer Carrier-Größen auch mit unterschiedlich schwerem Transportgut zurecht.

Eine weitere Voraussetzung für die spätere Praxistauglichkeit und Marktakzeptanz bildet die Sicherheit. Zu den diesbezüglichen Anforderungen zählt etwa, dass die Carrier bei vertikalem Betrieb auch im Fall einer Stromunterbrechung nicht herabfallen. Oder dass die Lösung ohne starke Permanentmagnete auskommt, so dass bei manueller Handhabung keine Quetschgefahr besteht.

5. Schnelles Engineering und Simulation

Last but not least erwartet die Fabrik der Zukunft von einem passenden Transportsystem ein lückenlos digitales und einfaches Engineering à la Plug-and-Run. Denn nur so kann sich die Fertigung mit ihrer kompletten Tool-Chain beginnend bei der Produktentwicklung schnell genug auf sich ändernde Anforderungen einstellen. Im Klartext: Bevor auch nur eine Kachel verlegt wird, sollte die komplette Aufgabenstellung bereits digital gelöst sein und zwar easy-to-use, das heißt intuitiv und ohne lästige Programmierarbeit. Diesen Aspekt berücksichtigt die Technologiestudie von Bosch Rexroth durch eine benutzerfreundliche Logikschicht, die über der verteilten Steuerung liegt und mithilfe digitaler Assistenten Vorab-Simulationen und eine einfache Einrichtung erlaubt.

Fazit

Nach jüngsten Innovationen wie dem flexiblen Transportsystem FTS arbeitet Bosch Rexroth nun mit Hochdruck an der nächsten Evolutionsstufe. Ausgehend von der gezeigten Technologiestudie besticht das Transportsystem der Zukunft nicht nur durch seinen verschleißfreien Betrieb und seine Anpassungsfähigkeit. Wirklich revolutionär sind außerdem die neuen Möglichkeiten, die sich durch die enorme Bewegungsfreiheit und die Fähigkeit zur Prozessunterstützung ergeben. Denn so lässt sich endlich die Komplexität aus den bisherigen Abläufen nehmen – und das bei kleinstem Footprint, höchster Gestaltungsfreiheit und Wirtschaftlichkeit. Welche konkreten Anwendungsbereiche können Sie sich in Verbindung mit den neuen Freiheitsgraden vorstellen?

Diskutieren Sie mit uns über die Weiterentwicklung und konkrete Use-Cases für das Transportsystem der Zukunft. Wir sind gespannt auf Ihre Meinung!

Über den Autor:

leitet das Thema „Planar schwebendes Transportsystem“ bereits seit der Produktidee. Im Jahr 2015 ist sie damit zur Bosch Rexroth AG gekommen. Zuvor war die Dipl.-Ingenieurin (Maschinenbau) unter anderem bei Bosch im Bereich Sondermaschinenbau und Verpackungsmaschinen tätig.

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