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US-Integrator meistert Mammutprojekt mit 86 Robotern für die E-Mobilität
In der von hartem Wettbewerb geprägten Automobilbranche sind Innovation und Zuverlässigkeit der Schlüssel zu nachhaltiger Produktionseffizienz. Der US-amerikanische Integrator HG Automation hatte anfangs mit Lieferkettenproblemen zu kämpfen, konnte dann aber mithilfe von KUKA ein hochmodernes Automatisierungssystem für die neue Montagelinie eines Tier-1-Kunden in der E-Mobilität liefern.
Automatisierungsprofi mit Tradition
Seit 1937 entwickelt Bulldog Factory Automation maßgeschneiderte Fabriklösungen für optimierte und effizientere Fertigungsprozesse. Das Unternehmen begann als kleiner Dienstleister für Werke in Detroit. Nach der Übernahme durch HG Automation (HGA) entwickelte es sich zum heutigen Full-Service-Integrator, der Detroits große OEM-Automobilhersteller und Tier-1-Zulieferbetriebe mit schlüsselfertigen Lösungen für Karosserieschweißen versorgt. Das Unternehmen verfügt über ein ganzes Team von Automatisierungsspezialisten und liefert für seine Kunden aus der Auto-, LKW- und Luftfahrtbranche maßgeschneiderte Systeme – von der Konzeption bis zur Installation.
Automatisierungsprofi mit Tradition: HG Automation liefert schlüsselfertige Karosserieschweißsysteme.
Gro?projekt mit engem Zeitfenster
Als ein Tier-1-Kunde ein schlüsselfertiges Automatisierungssystem für eine neue Produktionslinie für Elektrofahrzeug-Komponenten anfragte, war das geballte Fachwissen der Entwicklungs- und Konstruktionsingenieure, Automatisierungsteams, Programmierer und Installationstechniker von HG Automation gefragt.
Innerhalb kürzester Zeit mussten Planung, Bau, Debugging und Installation eines Fünf-Zonen-Automatisierungssystems mit Teilehandling, Bolzen- bzw. Punktschwei?en und Kleberauftrag für die Montage von hinteren Viertelbaugruppen für E-Fahrzeuge durchgeführt werden. Als der Stammlieferant für Robotik des Kunden jedoch aufgrund von Lieferkettenengp?ssen ausfiel, wandte sich HGA an KUKA.
Das Fünf-Zonen-Automatisierungssystems übernimmt Teilehandling, Bolzen- bzw. Punktschweißen und Kleberauftrag.
„Wir arbeiten schon länger im Rahmen kleiner Kooperationen mit KUKA zusammen, aber dies war unser erstes großes, schlüsselfertiges Automatisierungsprojekt, das wir gemeinsam umgesetzt haben“, sagte Aaron Burke, Senior Business Development Director bei HGA.
Neben einem anspruchsvollen Zeitplan von der Konstruktion bis zur Auslieferung musste das Projekt die Kosten- und Platzanforderungen des Tier-1-Kunden erfüllen. „Unsere Aufgabe bestand im Wesentlichen darin, dem Kunden eine kostengünstige, smarte Lösungmit einer optimalen Anzahl an Robotern und Technologien in einem möglichst kleinen Paket zur Verfügung zu stellen“, erklärte Burke. „Nachdem wir die Spezifikationen des Kunden erhalten hatten, entwarfen und überarbeiteten wir das Konzept viele Male, bis wir eine Anlage entwickelt hatten, mit der die gewünschte Stückzahl produziert werden konnte.“
Automatisierte Montagelinie für Tier-1-Automobilindustrie
Auf der Suche nach einer perfekten Lösung für diese umfassende Montagelinie für BEV-Komponenten trotz Engpässen im Hinblick auf Zeit, Konstruktion, Platz und Lieferkette wandte sich HGA an KUKA.
Die L?sung: 86 Roboter aus der KR QUANTEC Familie
Die Baureihe KR QUANTEC besteht aus sechsachsigen Universalrobotern mit Traglasten von 120-300 kg, die so vielseitig sind, dass sie zuverlässig eine Vielzahl von Produktionsanwendungen bewältigen können. Die Baureihe eignet sich zudem besonders für eine kostengünstige Zellenplanung, was genau den Anforderungen von HGA entspricht.
„Wir mussten zahlreiche Anforderungen hinsichtlich Platz, Menge und aggressive Zykluszeiten und noch weitere Kriterien erfüllen, und das haben wir mit den KUKA Robotern geschafft“, sagte Andrea Conover vom Program Management bei HGA, die als Projektmanagerin fungierte. „KUKA Roboter zeichnen sich zudem durch eine hohe Verfügbarkeit und geringen Wartungsbedarf an der Linie aus.“
86 Roboter aus der KR QUANTEC Familie kommen in der Automatisierungsanlage von HGA zum Einsatz.
Komplexe Montagelinie für über 30 Teile und 300 Schwei?vorg?nge
Für den Karosseriemontage-Prozessübernehmen die QUANTEC Roboter das Handling von über 30 Einzelteilen und führen mehr als 300 Schwei?vorg?nge aus. In komplexen synchronisierten Bewegungen nehmen sie Bauteile auf, transportieren sie zu Stationen, an denen sie zusammengeschwei?t werden, führen verschiedene andere Punkt- und Bolzenschwei?ungen durch, tragen Kleber auf und laden Karosserien auf Rack-Stationen. Die Anlage umfasst neben der Robotik auch die Paletten-, F?rderband-, Drehzapfentechnik sowie Pufferzonen.
Die QUANTEC Roboter übernehmen das Handling von über 30 Einzelteilen und führen mehr als 300 Schweißvorgänge pro Zyklus aus.
Integrationsunterstützung in KUKA Qualit?t
Das Konstruieren und Montieren einer so komplexen Anlage ist eine ohnehin anspruchsvolle Aufgabe, in deren Verlauf sich dem Team von HGA gelegentlich Hindernisse in den Weg stellten.?Die hohe Flexibilit?t von KUKA war ein weiterer wichtiger Baustein für den Erfolg des Projekts, so das Team.
Die Flexibilität von KUKA war ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Projekts.
?Beim Debugging der Linie brauchten wir Unterstützung“, sagte Conover. ?KUKA hat immer schnell reagiert und war sofort vor Ort, um uns zu unterstützen.?Dank dieses Supports konnten wir unseren engen Zeitplan und die gute Beziehung zu unserem Kunden halten, so dass alle Ziele erreicht wurden.“
Kundenservice in KUKA Qualität: Der Support von KUKA war immer sofort zur Stelle, wenn er gebraucht wurde.
Einfache Integration mit KUKA.WorkVisual
Abgesehen von den Leistungsanforderungen der Anlage, die es zu erfüllen galt, und der Unterstützung durch KUKA w?hrend des Implementierungsprozesses war vor allem die einfache Programmierbarkeit der Roboter durch das Team von HGA ein weiterer wichtiger Faktor für die Inbetriebnahme der Anlage innerhalb eines engen Zeitfensters. Die Programmierung der Roboter für die vielen pr?zisen Montageaufgaben wurde mit KUKA Technologie vereinfacht. So hat beispielsweise Jared Witt, Roboterprogrammierer bei HGA, die Engineering Suite Software KUKA.WorkVisual zur Programmierung und Konfiguration der KR QUANTEC Roboter genutzt. Er meint, dass auch durch die übergeordnete Bedienbarkeit w?hrend des Programmierprozesses das Projekt im Zeitplan gehalten wurde.
Die Engineering Suite KUKA.WorkVisual ist ein umfassendes Tool zur Konfiguration, Programmierung und Diagnose von KUKA Robotern. KUKA.WorkVisual integriert alle Schritte des Engineering-Prozesses in eine einzige Schnittstelle für einen nahtlosen Workflow. Mithilfe der Suite kann der Benutzer vor dem Einsatz des Roboters in der Produktionshalle Roboterbewegungen programmieren und simulieren, Abl?ufe testen und die Leistung optimieren. Das intuitive Design und die umfangreiche Funktionalit?t von KUKA.WorkVisual reduzieren die Rüstzeiten erheblich und verbessern die betriebliche Effizienz insgesamt.
Zusätzlich wird KUKA.WorkVisual Programmcode während der Ausführung von Programmierschritten im Hintergrund auf Logik geprüft. Dadurch werden Fehler frühzeitig aufgefangen, sodass Projekte schnell und Konsequent umgesetzt werden können.
„Das war meine erste Programmiererfahrung mit KUKA“, sagte Witt. „KUKA.WorkVisual und die Robotersteuerung KR C5 haben enorm zu einer Reduzierung der Debug-Zeit am System beigetragen. Ich konnte die Logik im Voraus aufschreiben und alle Probleme vor der Auftragsvergabe klären. Andere Marken haben kein so umfassendes Programm.“
KUKA.WorkVisual integriert alle Schritte des Engineering-Prozesses in eine einzige Schnittstelle für einen nahtlosen Workflow.
Die Zusammenarbeit im Projekt festigte die Beziehung zwischen HGA und KUKA.
Eine erfolgreiche Partnerschaft
Die Tatsache, dass HGA die Produktionslinie ihres Kunden innerhalb der anspruchsvollen Zeitvorgabe in Betrieb nehmen konnte, sowie die umfangreiche technische Unterstützung und Technologie, die KUKA für das Projekt bereitstellte, festigten die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen für die Zukunft.
Dieses Projekt war für uns eine tolle Erfahrung. KUKA und HGA haben eine solide Beziehung zueinander aufgebaut und wir haben sogar begonnen, uns gemeinsam an verschiedene Lösungen in anderen Bereichen heranzutasten. Davon können beiden Unternehmen profitieren.
