Heutzutage verlangen Kunden immer mehr nach individualisierten Produkten. Unternehmen, welche in der Lage sind, individuelle Produkte wirtschaftlich und konkurrenzfähig in kleinen Stückzahlen zu produzieren, verschaffen sich einen Wettbewerbsvorteil. Doch was ist dafür das geeignete Herstellungsverfahren? Ein Lösungsansatz ist die Wertstromkinematik.
Unter Kinematik versteht man die Bewegung, z.B. eines Roboterarms, im Bezug auf Ort, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Bei der Wertstromkinematik werden mehrere Kinematiken (= z.B. Industrieroboter) in einem modularen Raster platziert.
Mit Hilfe der Wertstromkinematik ist eine wirtschaftliche Produktion von individualisierten Industrie- und Konsumgütern möglich.
Mit auf Vertikalknickarmrobotern basierenden Standardkinematiken sollen entsprechende Produktionsflüsse abgebildet werden. Der Roboter übernimmt nebst den Üblichen auch weitere Aufgaben wie Montage, Zerspannunsprozesse, Trenn- und Fügverfahren etc. Das Produktionslayout wird durch ein Raster aus Nullpunktspannsystemen ergänzt.
Damit Standardkinematiken erweiterte Aufgaben lösen können, müssen Sie gegenüber herkömmlichen Vertikalknickarmrobotern, insbesondere hinsichtlich ihrer Bewegungsflexibilät, optimieren werden.
Durch die Verwendung von Standardkinematiken kann die Produktion beliebig und flexibel neu angeordnet werden. Zukäufe von weiteren Anlagen sind nicht notwendig.
Abbildung 1 – Flexibles Produktionssystem mit einheitlichen Kinematiken
Die Wertstromkinematik könnte die heutige Produktionslandschaft stark verändern.
Sie könnten z.B. große Produktionshallen überflüssig machen und lange Lieferketten oder Produktionsausfälle aufgrund von Lieferengpässen verhindern.
Durch eine softwareseitige Unterstützung der Hardware, kann der Aufbau und die Neuanordnung des Produktionssystems virtuell geplant werden.
Anhand eines CAD-Modell des Endprodukts, werden die Anforderungen an den Produktionsprozess ermittelt. Somit können Anzahl, Anordnung und Positionierung der Kinematiken sowie notwendige Kopplungen und Endeffektoren (letzter Vorgang) bestimmt werden. Der optimale Produktionsablauf wird validiert, indem die Einzelprozesse sowie das Produktionssystem als Ganze simuliert werden. Dies führt zu einer zeit- und kostenoptimierten Produktionsplanung.
Abbildung 2 – Virtuelle Produktionsplanung – vom 3D Modell bis zum Produktionskonzept