Industrie 4.0 | Human Machine Interface (HMI) I Internet of Things (IoT)
Innovative Lösungen für industrielle Schraubverbindungen
Für einen führenden Werkzeughersteller, spezialisiert auf Befestigungstechnik für die Industrie, haben wir ein innovatives System zur Positionsbestimmung und Werkzeugsteuerung entwickelt. Industrielle Schraubverbindungen erfordern präzise Kontrolle über zahlreiche Funktionen: die Reihenfolge, das Drehmoment und ggf. das wiederholte Anziehen der Schrauben. Sogar der Winkel, in dem das Schraubwerkzeug angesetzt wird, kann entscheidend sein. Fehlversuche sind kostenintensiv und zeitaufwendig. Für jedes Werkstück gelten spezifische Bedingungen, die sicherstellen, dass jeder Schraubvorgang korrekt ausgeführt wird. Dies ist essentiell für die Qualität und Kostenkontrolle in der Fertigung.
Individuelle Anpassungen – Wenn, dann richtig…
Für jeden Befestigungsvorgang gelten unterschiedliche Regeln. Diese können über das System individuell für jeden Fertigungsschritt und für jedes Werkstück angelernt werden. Das System gibt nicht nur präzise Anweisungen für den Schraubvorgang, sondern überwacht auch die Parameter jeder Ausführung. Erkennt das System relevante Abweichungen, kann es den Schraubvorgang abbrechen, wiederholen lassen oder im Extremfall das Werkstück aussortieren.
Ein modernes, modulares System – Alles aus einer Hand…
Ziel des Projekts war es, zwei bestehende monolithische Systeme durch ein modernes, modulares und flexibles System zu ersetzen. Das neue System ist sowohl auf dem Werkzeug-Controller selbst (Embedded Linux) als auch auf externen Systemen eines MES (Manufacturing Execution System) lauffähig.
Nach einer gründlichen Anforderungsanalyse gemeinsam mit unserem Kunden, haben wir ein detailliertes Konzept erarbeitet. Die Softwarearchitektur wurde so entworfen, dass das System skalierbar und flexibel für unterschiedlichste Endgeräte einsetzbar ist. Implementierung und Test der Softwarelösung erfolgten unter Verwendung moderner Technologien und Methoden.
Systemarchitektur
Das System basiert auf einem komplett modularen Ansatz. Der Kern des Systems ist ein Message-Bus, der eine flexible Verteilung der angeschlossenen Module ermöglicht und den transparenten Informationsaustausch sowohl intern als auch über das Netzwerk gewährleistet. Die Positionsbestimmung kann durch verschiedene Sensoren (z.B. Drehwinkelsensoren, Auszugssensoren) erfolgen. Die Werkzeugsteuerung wird entsprechend des Fertigungsprozesses konfiguriert, einschließlich der Festlegung von Positionen und Werkzeugparametern pro Position im Raum. Es gibt unterschiedliche Aktivierungsvolumina und verschiedene Arbeitsstrategien, die in fester oder beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können.
Benutzeroberfläche
Die Visualisierung und Konfiguration des Systems erfolgt über eine moderne Webanwendung. Diese Anwendung kommuniziert in Echtzeit (30 fps) über HTTPS und WebSockets mit dem Embedded System, wodurch eine intuitive und effiziente Benutzererfahrung gewährleistet wird. Der Einsatz von Web-Technologien ermöglicht eine saubere Trennung von HMI (Human Machine Interface) und der Applikationslogik, sodass Anpassungen an der Benutzeroberfläche keine tiefgreifenden Änderungen an der Embedded Software erfordern.
Projektmanagement
Die Entwicklung des Systems erfolgte agil nach SCRUM. Neue und sich ändernde Anforderungen konnten schnell und flexibel im Projekt berücksichtigt werden. Regelmäßige Reviews und ein enger Kontakt zum Kunden haben sichergestellt, dass das Projekt einen bedeutenden Schritt zur Modernisierung und Optimierung von industriellen Fertigungsprozessen darstellt.
Mehrwert durch Innovation
Produktion und Fertigungsprozesse auf das nächste Level bringen – flexibel, zukunftssicher.
- Neuentwicklung eines modularen Produkts zur Positionsbestimmung von Werkzeugen und Steuerung des Schraubprozesses basierend auf der Position.
- Umsetzung einer modernen, modularen Architektur auf Basis von Micro-Services und Nachrichtenaustausch.
Dank der modernen, modularen Architektur und Echtzeitkommunikation ermöglicht das System höchste Präzision und Anpassungsfähigkeit. Wir kümmern uns um alles – von der Anforderungsanalyse über die Konzeption bis hin zur Software-Entwicklung. Macht auch eure Produktion fit für die Zukunft!