Design-Simulation für Industrieroboter im Maschinenbau
Mit leistungsstarken Simulationsfunktionen können Anlangenbauer Robotersysteme präziser in ihre Produktionslinien integrieren.
Obwohl Roboter bereits seit den 1960er Jahren in der Fertigung eingesetzt werden, werden sie noch immer nicht ausreichend genutzt, um den Produktionsertrag zu erhöhen und flexiblere und anspruchsvollere Produktionslinien zu realisieren. Ein Grund ist, dass die Integration von Robotern in Zellen oder Anlagen sehr komplex und individuell ist. Daher ist es häufig eine Herausforderung, sie effektiv in bestehende Arbeitsabläufe zu integrieren.
Aus diesem Grund haben Anlagenbauer begonnen sich intensiver mit digitalen Lösungen zu beschäftigen. Viele Fertigungsunternehmen nutzen bereits virtuelle Simulationsverfahren, um Roboter schneller in ihre Produktionslinien zu integrieren. Allerdings sind die derzeitigen Ansätze nicht ganzheitlich genug, um sicherzustellen, dass die Robotertechnik im Kontext der aktuellen und zukünftigen Produktionsanforderungen richtig eingesetzt wird.
Laden Sie sich noch heute unser exklusives E-Book herunter und erfahren Sie, wie Sie diese Simulationsmöglichkeiten ‒ einschließlich einer Roboterbibliothek mit über 1.700 präzisen Simulationsmodellen bekannter Roboterhersteller ‒ nutzen können, um den Einsatz von Robotern in Ihren Produktionslinien voranzutreiben.
Beschleunigen Sie den präzisen Einsatz von Fertigungsrobotern mit virtueller Simulation
Nutzen Sie das Potenzial von virtuellen End-to-End-Design-Simulationsfunktionen, um die Integration von Robotern in Ihren Produktionslinien voranzutreiben
Durch den Einsatz einer virtuellen Plattform-Umgebung kann die Validierung von Roboter-basierten Produktionssystemen und deren Applikationen in einer kollaborativen Umgebung von Anfang bis Ende - von der Konzeption bis zur Konstruktion - ermöglicht und dabei relevante KPIs (siehe Icons) berücksichtigt werden.
Mit Hilfe der Simulation können Ingenieure die Roboterapplikationen in simulierten Fertigungsumgebungen testen, - ganz ohne Einsatz physischer Ressourcen -, und so die Voraussetzungen für den effektiven Einsatz von Robotik schaffen. Deswegen müssen Endanwender verstärkt Robotiklösungen in ihren Produktionslinien einsetzen, um mit weniger Arbeitskräften effizienter und flexibler zu werden, gleichzeitig den Output pro Arbeitskraft zu erhöhen und die künftige Nachfrage decken zu können.
Ausfallzeiten und Unterbrechungen bei der Wartung
Neue Produktkonfigurationen
Bestehende Arbeitsabläufe
Arbeitssicherheit
Schnelle und präzise Integration von Roboterzellen in die Fertigung
Die Fertigungsindustrie muss sich mit zwei großen neuen Megatrends auseinandersetzen: einer alternden Bevölkerung und zunehmend personalisierten und komplexen Produkten. Bis 2050 werden mehr als 20 Prozent der Weltbevölkerung über 60 Jahre alt sein (derzeit sind es etwa acht Prozent), zumal die Weltbevölkerung schrumpft, was einen erheblichen Mangel an Fachkräften nach sich zieht.
Der Arbeitsmarkt im verarbeitenden Gewerbe wird sich so verändern, dass in den nächsten Jahrzehnten die Nachfrage nach Fachkräften steigen, das Angebot aber sinken wird. Deswegen müssen Sie verstärkt Roboter in Ihren Produktionslinien einsetzen, um mit weniger Arbeitskräften effizienter zu werden, gleichzeitig den Output pro Arbeitskraft zu erhöhen und die künftige Nachfrage decken zu können.
Um den Herausforderungen der nächsten Jahrzehnte gewachsen zu sein, müssen Maschinen- und Anlagenbauer jetzt handeln.
Dassault Systèmes bietet ein Robotik Software-Lösungsportfolio, das Anlagenbauern hilft, flexiblere und komplexere Fertigungslinien zu realisieren. Diese leistungsstarken Lösungen basieren auf der 3DEXPERIENCE®-Plattform, einer kollaborativen Umgebung für den Einsatz von multidisziplinären Teams, mit deren Hilfe alle Anforderungen (Märkte, Kunden, Vertrieb, Zulieferer, Fertigung, Service) während der Spezifikationsphase und während des Lebenszyklus zusammengeführt werden können, um das richtige Produkt zu definieren und permanent zu optimieren.
Darüber hinaus kann mit einer Virtuellen Inbetriebnahme vorab geprüft werden, ob das Robotersystem innerhalb der Fertigungsumgebung wie erwartet funktioniert. Dadurch können Verzögerungen bei der finalen Inbetriebnahme der Anlage oder Roboterzelle beim Endkunden minimiert, Risiken virtuell bewertet und eine Sicherheitsdokumentation als Vorvalidierung erstellt werden. Mit Simulationsfunktionen kann der gesamte Prozess final überprüft werden.
Anlagenbauer können dadurch:
- deutlich schneller, präziser und sicherer in der Angebotsphase agieren
- ihr Angebot an maßgeschneiderten Lösungen im Vertriebsprozess deutlich erweitern
- Varianten für Modularisierungsstrategien verwalten und den weltweiten Roll-out beschleunigen
- sicherstellen, dass alle Zulieferer nach einem gemeinsamen Projektplan arbeiten
- kostengünstiger produzieren und Innovationen schneller umsetzen
- nachhaltigere Linien realisieren, die weniger energieintensiv sind
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FAQs zum Thema Simulation bei Industrierobotern
Simulation unterstützt die Integration und Optimierung von Industrierobotern in Produktionslinien durch die Erstellung präziser, virtueller Modelle der Roboterzellen und Produktionsumgebungen. Ingenieure können Roboterapplikationen in einer simulierten Umgebung testen, ohne physische Ressourcen einzusetzen. Dies ermöglicht eine effiziente und flexible Planung sowie Validierung von Roboterprozessen, was zu kürzeren Ausfallzeiten, erhöhter Arbeitssicherheit und einer schnellen Anpassung an neue Produktkonfigurationen führt. Zudem trägt die Simulation dazu bei, die Effizienz und den Output pro Arbeitskraft zu steigern, indem sie die Planung und Durchführung von Robotereinsätzen präzise und risikoarm gestaltet.
Eine virtuelle Simulationsumgebung hilft Konstrukteuren und Entwicklern, genau zu visualisieren, wo und wie die Roboter eingesetzt werden, wie die Sicherheit von Arbeitszellen am besten programmiert und konfiguriert werden kann und wie verschiedene gesetzliche Sicherheitsanforderungen eingehalten werden können.
Es ist wichtig, dass Robotersysteme auf unterschiedliche Endnutzer zugeschnitten sind, weil Teams aus Personen mit verschiedenen Kenntnisständen zusammenarbeiten müssen. Sowohl Personen mit als auch ohne die notwendigen Fähigkeiten und Kenntnisse für den Einsatz von Simulation in der Fertigungsrobotik sollen diese Systeme nutzen können.
Eine gemeinsame Plattform für multidisziplinäre Teams ermöglicht eine verbesserte Planung des Platzbedarfs in der Fertigung, die Sicherstellung der Arbeitssicherheit, die Integration von Robotern in bestehende Produktionslinien, die Gewährleistung der Kompatibilität von Robotern mit den benötigten Werkzeugen und das Verständnis der Koordination von Maschinen- und Anlagenbau.
Der 3DEXPERIENCE Twin ermöglicht es Anlagenbauern, komplexe Roboterarbeitszellen im Kontext ihrer Fabrikabläufe zu entwerfen und zu testen. Dadurch wissen sie immer, wie das Robotersystem in Bezug auf reale Anforderungen an die Roboterperipherie, die Planung von Befestigungselementen, die Wartung, die Produktionsleistung und die menschliche Sicherheit abschneidet.
Die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht es Herstellern von Produktionslinien, ihre Robotiklösung bereits in der Konzeptphase oder parallel zur Planung der Produktionslinie zu testen. Dadurch können sie festlegen, wie sie alle Komponenten der Produktionslinie am besten entwerfen, zusammenbauen und die gesamte Automatisierung für den Betrieb dieser Linien programmieren.