3D-Simulationssoftware ebnet den Weg zur autonomen Offline-Programmierung

Das Fastsuite E2 Release 2023.2 von Cenit beinhaltet 28 neue Funktionen und Optimierungen. Ergänzt durch drei leistungsstarke Highlights – KI-basierte, automatische Pfadoptimierung, automatische Nahtsuche und Nahtverfolgung sowie die effiziente Planung von Schweißoperationen über das Weld-Cockpit – verspricht ihr Einsatz signifikante Prozessoptimierungen und Kosteneinsparungen auf dem Feld des Roboterschweißens.

„Auf dem Weg zur autonomen Offline-Programmierung haben wir zahlreiche Funktionalitäten mit automatischer Optimierung implementiert. Durch diese Automatismen kann die Offline-Programmierung deutlich beschleunigt werden. So kann beispielsweise das sehr zeitaufwändige, manuelle Optimieren von Operationen weitestgehend entfallen“, erklärt Jens Fetzer, Vice President Product Strategy bei Cenit.

Technologisch stellt das Unternehmen drei neue Technologiepakete des Release besonders in den Fokus:

• Effiziente Planung von Schweißbahnen
• KI-basierte, autonome Offline-Programmierung (OLP) und automatische Pfadoptimierung
• Funktionen zur Nahtsuche und Nahtverfolgung über Sensoren

Mit der Funktionalität Offline-Programmierung (OLP) mit automatischer Pfadoptimierung gelingt Unternehmen ein erster Schritt in Richtung „autonome Programmierung“ beim Roboterschweißen. Unterstützt durch Algorithmen künstlicher Intelligenz (KI) analysiert die Funktion automatisch die erzeugte Roboterbahn, um Probleme (Kollisionen, Achsenbegrenzungen, Singularitäten, etc.) zu erkennen. Anschließend sucht der Algorithmus nach optimalen Lösungswegen und erstellt somit automatisch ein fehlerfreies Programm. Die manuellen, zeitlich aufwändigen Optimierungen und entsprechende Programmierzeit entfallen.

Neben der Zeit und Kostenersparnis durch optimierte Programmierung zählt auch erhöhte Produktivität zu den Mehrwerten der neuen Funktionalität: Durch die Bewegungsoptimierung bewegen sich Roboter beim Schweißen effizienter und gleichmäßiger. Dies verbessert wiederum die Gesamtzykluszeiten. „Mit der Einführung der autonomen Offline-Programmierung in Kombination mit der Pfadoptimierung können Unternehmen eine Verkürzung der Programmierzeiten zwischen 50 und 80 Prozent erreichen – je nach Komplexität der Bauteile“, erklärt Jens Fetzer.

Automatische Nahtsuche und Nahtverfolgung

Auch diese Funktion hat die Optimierung kompletter Abläufe zum Ziel: Bei der Simulation und Programmierung können Roboterschweißbahnen inklusive der zugehörigen Nahtsuch- und Nahtverfolgungsfunktionen erstellt und optimiert werden. Das ermöglicht eine automatische Anpassung des Roboterprogramms an Geometrieabweichungen innerhalb der Teile und innerhalb der Aufspannsituation, was wiederum den manuellen Nachbearbeitungsaufwand an der Roboterzelle reduziert. „In realen Schweißanwendungen können die Werkstücke – vor allem durch manuelles Vorheften der Bauteile – leichte Maßabweichungen oder Lagetoleranzen aufweisen. Die Software hilft dem Roboter, sich an diese Abweichungen anzupassen. Das führt zu zuverlässigeren Schweißabläufen und vermeidet manuelle Korrekturen auf der Anlage“, folgert Experte Fetzer.

Das Weld-Cockpit

Diese Funktion gewährleistet eine genaue und konsistente Planung von Schweißvorgängen und trägt dazu bei, wiederholbare und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Das „Schweiß-Cockpit“ hilft dabei, direkt am 3D-Bauteil die geplante Schweißbahn über Schweißsymbole zu definieren oder direkt aus 3D-Mastermodellen zu übernehmen – und unterstützt standardisiert die Übertragung von Fertigungsinformationen aus Produktionszeichnungen in OLP-Vorgänge. „So übersetzen wir die komplexe Welt der Offline-Programmierung in die bekannte und etablierte ‚Sprache‘ von Schweiß-Experten“, erklärt Jens Fetzer.

Durch die Standardisierung und Verwendung anerkannter Schweißsymbole und -standards gewährleistet die Funktionalität Konsistenz und Zuverlässigkeit in der Anwendung. Die automatische Parameterzuweisung führt zu einheitlichen Ergebnissen und höherer Qualität, da menschliche Fehler bei der Interpretation von Schweißsymbolen, falschen Schweißvorgängen sowie von Prozessparametern weitgehend vermieden werden.

Mit weiteren Releases der Simulationssoftware folgt der Hersteller einem klaren Stufenplan in Richtung der autonomen Programmierung.

Über die 3D-Simulationssoftware Fastsuite E2

Fastsuite E2 ist eine Software-Suite für die Digitale Fabrik, die es möglich macht, Industrieroboter und Maschinen in einer virtuellen 3D-Umgebung zu simulieren und zu programmieren. Sie basiert auf der Implementierung des Digitalen Zwillings und fördert die nachhaltige Digitalisierung in der Produktionslandschaft. Die nahtlose Integration von PLM-Prozessen (Product Lifecycle Management) ermöglicht eine effiziente und reibungslose Produktion sowie eine nachhaltige Digitalisierung und Automatisierung in der Fertigungsindustrie.

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