Modulare Automation: So klappt es in Zeiten der Losgröße 1

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Zum Frühstück ein Produkt, das individuell auf den Geschmack abgestimmt. Es muss nicht jedem alles schmecken – schon gar nicht bei einem Müsli. Um so besser, wenn die Knuspermischung „on demand“ nur aus den eigenen Lieblingszutaten besteht – und dann per Post nach Hause geliefert wird. Industrie 4.0 zum Frühstück ist heute eine echte Erfolgsstory. Ein Beispiel dafür hat SEW-Eurodrive auf der SPS in Nürnberg mit einer vernetzten Produktionsanlage gezeigt.

Der Löffel, der deinen Namen trägt: Den gab es bei SEW-Eurodrive während der SPS im Herbst 2019 zum Müsli der eigenen Wahl dazu. Was zunächst wie ein unterhaltsamer Messe-Gag klingt, entpuppt sich bei näherem Hinsehen als ausgefeilter Showcase, wie die Produktion von Morgen mit bereits heute verfügbarer Technik aussehen kann. Der Hersteller rüstet dafür die einzelnen Maschinenmodule mit ihren vorbereiteten Movikit-Softwarebausteinen aus und bringt die Antriebs- und Automationstechnik in einen vernetzten Produktionsverbund (modulare Automation).

Modulare Automation als Komplettpaket

Das Interessante dabei: SEW-Eurodrive nimmt mit dieser Anlage eine neue Rolle ein – und zwar die eines Lösungsanbieters mit Tendenz zur Systemintegration. Joerg Peters, Leiter Product & Solution bei dem noch jungen SEW-Geschäftsfelds Maxolution Ma­chine Automation (MMA), erklärt: „Wir konzentrieren uns auf bestimmte Branchen, Maschinentypen und Anwendungen. Für die entwickeln wir Komplettpakete aus Hard- und Software, die über die klassische Antriebstechnik, wie wir sie heute kennen, hinausgehen. Wir sprechen bei dieser Linie von einer modularen Maschinenarchitektur.“

Hat Geschmack: Losgröße 1 to go

Die auf der SPS in Nürnberg gezeigte Anlage vereint ganz unterschiedliche Funktionsbereiche zu einem Ganzen. Auf der einen Seite gibt es den Müsli-Bereich mit einer großen Sortenvielfalt, damit jeder Kunde voll auf seinen Geschmack kommt. Auf der anderen Seite gibt es die für den Müsli-Genuss notwendigen Löffel, die mit einer individuellen Lasergravur versehen werden. Was draufsteht, lässt sich über ein Online-Bestellportal frei wählen – ebenso, welches Müsli dazu gehört. Löffel links, Müsli rechts, dazwischen Handlings- und Transporttechnik und vor allem auch jede Menge vernetzte Intelligenz.

„Wir wollen über unsere Antriebstechnik hinaus die komplette Automation anbieten“, betont Joerg Peters. Dazu gehört auch, dass die eingesetzte Steuerungstechnik Verbindung halten muss zur übergeordneten Intelligenz eines ERP-Systems – bis hin zur mittelbaren Anbindung an Online-Shopsysteme und Konfiguratoren.

Zugriff auf Maschinenmodule

Aus dem Blickwinkel der Automation heraus greift SEW-Eurodrive bei der Löffelgravur im Inneren des Anlagenteils auf unterschiedliche Maschinenmodule des kontinuierlich wachsenden Lösungsportfolios der Maxolution Machine Automation (MMA) zu Hierzu zählen unter anderem zwei Tripoden mit Roboterkinematik, ein Zuführband, der Rundschalttisch und ein umlaufendes Förderband mit Fächerkette zum Gruppieren der Löffel.

Zur Lageerkennung der händisch zugeführten Löffel setzt SEW-Eurodrive ein auf glänzende Oberflächen spezialisiertes Kamerasystem von Sick ein. Dieses haben die Bruchsaler im Rahmen ihrer MMA-Lösungsstrategie in den Ablauf integriert. Die Einheit hat die Aufgabe, die Lage der Löffel auf dem Förderband zu ermitteln und die Positionsdaten an den Tripodroboter zu übergeben. Dieser ist jetzt in der Lage, die Löffel sicher zu greifen und in den Rundschalttisch zu legen. Von dort geht es in die Lasergravur und nach Fertigstellung in die Auftragskommissionierung.

Wiederkehrende Funktionen einbaufertig beziehen

„Lasergravur und Lageerkennung sind auf den ersten Blick sicher keine vordergründigen Themen eines Antriebs- und Automatisierungsherstellers. Wenn wir das aber als Lösung für eine wiederkehrende Maschinenaufgabe innerhalb der Maxolution Machine Automation verstehen, dann zählt die Integration von Funktionen außerhalb des eigenen Produktspektrums nun mal dazu“, erklärt Joerg­ Peters. Mit dieser Herangehensweise verfolgt SEW-Eurodrive das Ziel, auch Sondermaschinenbauer zu entlasten, indem sie wiederkehrende Funktionen einbaufertig beziehen und nur noch anpassen müssen. Dieser Ansatz reicht so weit, dass der Hersteller auch kundenspezifische Movikits mit definierter Funktion speziell für den Kunden entwickeln.

„Das Know-how des Maschinenbauers fließt dann in der gemeinsamen Zusammenarbeit geschützt in ein SEW-Modul ein. Unser Kunde profitiert vom individuellen Mehrwert seiner Lösung und kann diesen Baustein auch noch wiederverwenden, da dieser modulartig erweiterbar ist“, erläutert Peters. Diese Arbeitsweise macht also den Weg frei, die Maschine während ihrer Betriebsphase zu einem späteren Zeitpunkt recht einfach umzurüsten oder auch zu erweitern.

Anstehende Jobs flexibel und effizient erledigen

Zurück zu Löffel und Müsli sowie zur vernetzten Produktion von Waren in Losgröße 1. Bei der in Nürnberg gezeigten Anlage ist es ein intelligentes Portalsystem, das die Konfektionierung der mit Namen versehenen Löffel mit der dazu passenden Müslimischung übernimmt. Das Portal muss also einerseits den reinen Materialfluss sicherstellen, andererseits auch eigenständig zwei komplett unterschiedliche Aufgabenbereiche miteinander koordinieren und dabei für die effiziente Abwicklung der durchzuführenden Jobs sorgen.

Hierbei besteht eine wesentliche He­rausforderung darin, eine im ERP-System vorliegende Bestellung in einen effizient ablaufenden Produktionsauftrag zu übersetzen. „Dafür brauchen wir Auftragsregister“, so Peters. Statt Jobs einfach hintereinander zu legen und jede Station zeitraubend auf die andere warten zu lassen, wickelt sich der Verbund in sich optimiert selbst ab.

Modulare Automation: Intelligente Vernetzung

Dafür ist in der Anlage ein flüchtiger Warenspeicher eingebaut, der die passende Müsli-Sorte aus einem unsortierten Lager per Kameraanalyse und Greiferportal passend zum gerade fertigen Löffel kommissioniert. Beides legt die Anlage dann in einer Sekundärverpackung ab, die von dort weiter in den Versand gegeben wird. „Die intelligente Vernetzung unterschiedlicher Module mit Speicherfunktionen macht es möglich, Teile eines Auftrags vorzuproduzieren oder bereichsweise auch Leistungen energetisch sinnvoll zu drosseln“, berichtet Joerg Peters.

Das Knuspervergnügen – es bleibt weiterhin eine Frage des eigenen Geschmacks. Während der SPS wurde jedenfalls die Schokoladenrichtung favorisiert. Für die Vernetzung und modulare Automation gilt hingegen, dass es dafür keine alternative Richtung geben wird. „Wer modular in Losgröße 1 produzieren will, muss auch modular automatisieren“, bekräftigt Peters. Oder anders formuliert: Maschinen von heute müssen den Anforderungen von morgen genügen.

Die Autorin Andrea Balser ist Referentin Fachpresse bei der SEW-Eurodrive GmbH & Co KG.

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