Robust und flexibel: KS PULSE befördert Karosserieteile schnell und sicher durch die Fertigungsstationen.

KUKA SmartProduction

Mit KUKA SmartProduction machen Sie Ihre Produktionslinie fit für die Zukunft. Durch die intelligente und sichere Verbindung aller produzierenden Maschinen in die Cloud steigern Sie die Fertigungseffizienz und Prozessqualität Ihrer Produktion nachhaltig.

KUKA SmartProduction als Software für Intelligente Vernetzung

 

Produktionslinien bestehen aus etlichen Sensoren, Aktoren, Netzwerkkomponenten und vielem mehr. Dabei sind nahezu alle dieser integrierten Dinge potenziell wertvolle Informationsgeber. Denn Prozesse sind abhängig von dem Zusammenspiel verschiedener Komponenten sowie peripherer Eigenschaften. Damit Daten außer zur Optimierung einzelner Komponenten auch zur Steigerung der Prozessqualität verwendet werden können, müssen diese gemeinsam intelligent verarbeitet und visualisiert werden. Mit KUKA SmartProduction werden die Informationen der prozessrelevanten Maschinen für den Betreiber der Anlage zugänglich und auswertbar – natürlich gemäß den höchsten Sicherheitsstandards und eindeutiger Datenzugehörigkeit.

Die Cloud als zentraler Speicher

KUKA SmartProduction gewährleistet hersteller- und branchenübergreifend die einfache und nahtlose Verbindung aller produzierenden Maschinen in die Cloud. Konzipiert für maximalen Freiraum, kann KUKA SmartProduction in den unterschiedlichen Hard- und Softwarelandschaften der Produktionen eingesetzt werden. Die KUKA Lösung qualifiziert sich dabei durch standardisierte Schnittstellen und ihre zukunftssichere Architektur als IoT-Plattform für Unternehmen aller Märkte und Branchen.

Alle Prozesse lassen sich über das IPad steuern
Mit KUKA Smart Production lassen sich Prozesse digitalisieren und flexibel über die Cloud abrufen.

Eine neue Ebene der Digitalisierung

KUKA SmartProduction versetzt sämtliche Unternehmen in die Lage, ganze Zellen und Produktionslinien durchgängig zu digitalisieren. Sie schafft ein interoperables Netzwerk, in dem Micro- Services und Big-Data-Analysen dazu genutzt werden können, Fertigungseffizienz, -qualität und -flexibilität zu analysieren und nachhaltig zu steigern. Komponentenherstellern, Systemintegratoren und Maschinenbetreibern wird durch die offene Plattform ein zusätzlicher Kanal für Mehrwertdienste und Applikationen für die produzierende Industrie angeboten.

Ein Werker bei der Bedienung der miKUKA-Steuerung.
Die Vernetzung und Digitalisierung der Prozesse steigert die Fertigungseffizienz und Qualität nachhaltig.

SmartProduction Zelle mit IIoT Plattform

Die vollautomatisierte und vernetzte Roboterzelle mit zwei integrierten Heller Bearbeitungszentren verbindet die analoge und digitale Welt der smarten Produktion.

Ein Roboter vom Typ KR 500 L480-3MT greift Gussbauteile mit Hilfe pneumatischer Greifer der Firma Zimmer auf und führt sie einem der Heller Bearbeitungszentren zu. Nachdem die Bauteile gebohrt und gefräst sind, werden sie in der Außenposition vom Roboter noch entgratet und anschließend entnommen. Um beide Bearbeitungszentren aus insgesamt vier Zuführstationen versorgen zu können, ist der Roboter auf der Lineareinheit KL 1500-3 verbaut. Mit dem Senseforge der Firma altran kann zudem gezielt die Temperatur und Abkühlzeit der Werkzeuge überprüft werden.

Die Verbindung zur digitalen Welt erfolgt durch die Vernetzung aller beteiligten Komponenten miteinander und mit der KUKA Cloud. Das bedeutet, dass nicht nur KUKA-Produkte in die SmartProduction-Umgebung eingebunden sind, sondern alle aktiven Komponenten der Zelle. Die Daten werden in der KUKA Connectivity Box gesammelt und an die Cloud weitergegeben.

Entwickelt wurde die Cloud vom KUKA Tochterunternehmen connyun. In der Cloud erfolgen die Services wie Authentifizierung, Datenverarbeitung, vorausschauende Wartung und Ereignisauswertung. Die untenstehende, interaktive Grafik veranschaulicht, wie sämtliche Daten der Maschinen, der Roboter, der Bearbeitungsspindel und der Werkzeuge in übersichtlichen Dashboards dargestellt werden. Auf diese Weise haben Werker, Instandhaltung und Management zu jeder Zeit und an jedem Ort die volle Übersicht und Kontrolle über den Produktionsprozess.

KUKA Smart Production: Industrie 4.0 Smart Cell
  • SmartProduction Ansicht

    Heller Smart Cell Dashboard

    Das SmartProduction Dashboard gibt eine Übersicht über die verbundenen Anlagen und ihre Echtzeit-Konditionen. Es zeigt den Zellenmodus (Produktion läuft, Beratung einholen, Produktion gestoppt), das Produktionsziel und die Anzahl der bereits produzierten Einheiten.

    Der Raumplan der Zelle zeigt den Standort und den Zustand der einzelnen Anlagen.

    Der Asset Explorer hilft dabei, eine Übersicht über den Zustand aller Anlagen der Zelle zu erhalten.

    Die Performance-Kachel gibt Einblicke in die Parameter der Gesamteffektivität der Ausrüstung (Overall Equipment Effectiveness, OEE) sowie deren historische Daten. Die OEE berechnet sich aus Qualität, Verfügbarkeit und Leistung.

  • Greifer

    Heller Smart Cell Tool Changer

    Die Status-Kachel bietet allgemeine Informationen über die Anlage und gibt einen Überblick über den Anlagenzustand.

    Die Betriebsdauer-Kachel liefert eine Übersicht über den Servicestatus und präzise Wartungsinformationen für alle Greifer.

    Das Instrument zur präventiven Wartung zählt die exakten Zyklen für jedes Werkzeug.

    Das Wartungsinstrument zeigt die Laufzeitservices an, die im technischen Handbuch angegeben sind.

  • Brownfield Sensor-Zusatz

    Heller Smart Cell Senseforge

    Die Status-Kachel bietet allgemeine Informationen über die Anlage und gibt einen Überblick über den Anlagenzustand.

    Die Prozesskonfigurations-Kachel zeigt die Temperatur und weitere kritische Parameter der Anlage.

    Die Produktionseinfluss-Kachel hilft dabei, Anomalien aufgrund der Temperatur oder kritischer Zeitfenster zu entdecken. Auch vergangene Daten können überprüft werden.

    Die Zustandsüberwachung zeigt Parameter auf, die sich auf die Heller-Maschine beziehen.

  • Motorspindel

    Heller Smart Cell Motor Spindle

    Die Status-Kachel bietet allgemeine Informationen über die Anlage und gibt einen Überblick über den Anlagenzustand.

    Die Betriebsdauer-Kachel liefert eine Übersicht über den Servicestatus und präzise Wartungsinformationen für alle Werkzeuge.

    Das Instrument zur präventiven Wartung zählt die exakten Zyklen für jedes Werkzeug.

    Das Wartungsinstrument zeigt die Laufzeitservices an, die im technischen Handbuch angegeben sind.

  • Verarbeitung / Materialtransport

    Heller Smart Cell Material Handling

    Die Status-Kachel bietet allgemeine Informationen über die Anlage und gibt einen Überblick über den Anlagenzustand.

    Die Roh- und Fertigteile-Kachel liefert eine Übersicht über die Anzahl der Roh- und Fertigteile auf jedem Drehtisch.

    Der Raumplan der Zelle zeigt den Standort und Status aller Drehtische an.

Aufbau der Industrie 4.0 Architektur

Bei der Vernetzung der Produktionszelle mit CNC-Maschinen der Firma Heller („Heller-Zelle“) setzt KUKA auf eine moderne Industrie 4.0 Architektur. In vereinfachter Darstellung läßt sich diese Architektur durch vier Ebenen beschreiben: Manufacturing Components (Anlagen), Edge Controller, IIoT Plattform und User Interface.

Industrie 4.0 Architektur


Erste Ebene - Die Manufacturing Components

Dieser Layer beschreibt die realen Maschinen und Sensoren, die in der Produktion zum Einsatz kommen und mit der Cloud Anwendung vernetzt werden. Im Fall der „Heller Zelle“ sind dies Maschinen von der Heller Maschinenfabrik GmbH, KUKA AG, Zimmer Group und altran Group.

Zweite Ebene - Der Edge Controller

Er stellt eine sichere Informationsdrehscheibe zwischen der Produktionszelle und der IIoT Plattform dar. Zum einen ist KUKA‘s Edge Controller in der Lage über moderne Standardprotokolle wie OPC/UA oder MQTT mit den Anlagen nach plug-and-play-Prinzip zu kommunizieren. Zum anderen ist mit dem Edge Controller auch die Anbindung der Brownfield-Anlagen möglich, da dieser sich modular über individuelle Protokolle erweitern lässt.

Dritte Ebene - Die Industrial IoT Plattform

Die Connyun IIoT Platform bietet einen breiten Umfang an industrietypischen IIoT Anwendungen und Services. Zu den Anwendungen zählen z.B. Asset Management, Condition Monitoring und Preventive Maintenance. Bei den IIoT Services handelt es sich um gebrauchsfertige Bausteine zum Aufbau der IIoT Lösungen, wie z.B. Manufacturing Machine Learning, Manufacturing Analytics /Big Data, Rule Engines, Event Management und das Erstellen eines Workflows.

Vierte Ebene - Die ergonomische Oberfläche

Die Benutzeroberfläche ist durch Anmeldung im Webbrowser für den Endnutzer zugänglich. Dadurch werden die Daten für den Anwender einfach nutzbar. Für die Heller Zelle erfolgt der Einstieg über eine Übersichtsseite. Danach kann der Nutzer zu den jeweiligen Anlagen navigieren. Neben der Übersicht über den Anlagenzustand werden hier Funktionalitäten wie ein Hallenplan oder die KPI’s der einzelnen Produktionszellen angeboten. Die Benutzeroberflächen lassen sich flexibel auf die jeweiligen Kundenwünsche anpassen.

In Summe bleibt die Frage: Wie und wo findet sich der mittelständische Maschinenbau in Zukunft wieder? KUKA ebnet den Weg für Unternehmen aller Branchen, sich mit KUKA SmartProduction in der digitalen Welt zu positionieren. Es ist für diese Unternehmen eine Herausforderung und Chance zugleich, sich mit den verschiedenen Möglichkeiten auseinanderzusetzen, ohne den Fokus auf die eigene Kernkompetenz zu verlieren.

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