Zu den denkbaren Szenarien der automatisierten Qualitätskontrolle gehört z.B. die Einrichtung einer automatischen optischen Inspektion (AOI). Diese lässt sich mit der Kombination des RoboSpectors von Robotron und der Microsoft-Azure-basierten Wandelbots Robotics Platform via No-Code-Implementierung realisieren. So können manuelle Nacharbeiten in komplexen, hochdynamischen Industrieprozessen automatisiert und damit der Aufwand reduziert werden.
Beim RoboSpector handelt es sich um eine transportable, robotergestützte Prüfzelle, die aus einem Leichtbauroboter, einer Kamera und einer eigenen Stromversorgung sowie der Anwendung Realtime Computer Vision (RCV) besteht. Die komplette Technik des programmierbaren Leichtbauroboters ist flexibel in unterschiedlichen Umgebungen einsetzbar und lässt sich über vorgefertigte Modelle (hard wired) oder über die No-Code-Lösung Wandelbots Teaching schnell für neue Use Cases konfigurieren. Damit wird kundenseitig eine effiziente Roboterautomatisierung bis hin zu Losgröße 1 möglich. Die RCV-Anwendung sowie die vorgefertigten Modelle sind als Apps über den Azure Market Place verfügbar.
Statt Code: No Code
Den Großteil des Aufwands für die Implementierung kundenspezifischer Use Cases übernimmt die No-Code-Robotiklösung Wandelbots Teaching mit dem Anlerngerät TracePen und der Teaching App. Auf der einen Seite wird so eine Abstraktion aller für den Robotereinsatz notwendigen Komponenten, Prozesse, Daten und Schnittstellen durchgeführt, andererseits muss nach einer Analyse der Anwendungsfälle, Interaktionen und der zur Verfügung stehenden Technik ein Interaktionskonzept entwickelt werden. Das Konzept ist auch für Nutzer ohne Robotikkenntnisse in kurzer Zeit erlernbar und funktioniert für jeden Anwendungsfall gleich.
No-Code-Lösungen unterstützen den niedrigschwelligen Zugang zu modernen IIoT-Lösungen. So lassen sich z.B. Roboterbewegungen für die automatische optische Inspektion durch intuitiv bedienbare User Interfaces (UIs) vollständig programmieren. Unter No-Code-Lösungen versteht man die Möglichkeit der Anwendungserstellung von Software, oft über grafische Benutzungsschnittstellen. Die Basis solcher Lösungen ist kein klassischer Code, sondern vielmehr eine Konfiguration der Anwendungen. Folgerichtig sind bei diesem Ansatz wenige bis gar keine Coding-Skills klassischer Entwicklungsteams als profundes Domänen- und Prozesswissen gefragt, das aus dem Anwendungsbereich selbst stammt, in diesem Fall also direkt aus der Produktion.
Konfiguration über Software Development Kits
Die Integration von Roboterzelle und Plattform erfolgt über sogenannte Software Development Kits (SDKs). Der gleiche Ansatz wird auch für andere Peripherie wie End-of-Arm-Werkzeuge (EoA), Sensoren (wie Kameras oder Messgeräte) oder Programmable Logic Controller (PLCs) verfolgt. Die Plattform selbst übernimmt die komplette Kommunikation, Datenhaltung, spezifische Konfigurationen, die Bewegungsplanung, Prozesssimulation und Durchführung.
Nach der Konfiguration muss ein neuer Roboterprozess zunächst von Menschenhand erstellt werden. In der Vergangenheit waren Unternehmen dafür auf Programmierexperten angewiesen. Mithilfe der No-Code-Lösung Wandelbots Teaching können theoretisch alle Mitarbeitenden diese Aufgabe übernehmen. Die Lösung implementiert eine intuitive Benutzungsführung und kombiniert unterschiedliche Interaktionsarten so, dass sie auf den jeweiligen Anwendungsprozess, Anlernprozess und den anvisierten User ausgerichtet sind.
Im ersten Schritt – dem Demonstrieren – spielt der TracePen der Wandelbots-Teaching-Lösung eine wichtige Rolle. Das haptische Eingabegerät funktioniert ähnlich wie eine Maus für den Computer und ermöglicht ein sekundenschnelles Vormachen verschiedener Anwendungsprozesse mit komplexen Bahnen direkt auf dem Werkstück, z.B. für das Schweißen, Kleben, Polieren, Entgraten aber auch für die genaue Bewegungsführung von Inspektionen. Der TracePen kann durch unterschiedliche Aufsätze manuelle Werkzeuge, wie die Schweißpistole des Handschweißers, imitieren.
Die Eingabe mittels TracePen wird in der Teaching App aufgezeichnet. Über die visuelle 3D-Benutzeroberfläche kann der aufgezeichnete Prozess dann sowohl digital als auch via Live-Testing physisch durchlaufen und angepasst werden. Hier ist unter anderem das Justieren einzelner Punkte sowie kompletter Pfade und die nachträgliche Geschwindigkeitsanpassung möglich. Während die Bedienung der App ganz ohne Programmierkenntnisse für alle einfach möglich ist, generiert die Software im Hintergrund automatisch den richtigen und übertragbaren Code für die gegebene Infrastruktur. Am Ende läuft ein automatisierter Roboterprozess, der komplett ohne die Programmierung eines Experten oder einer Expertin entstanden ist.
Gemeinschaftsproduktion aus Sachsen
An dem Projekt sind neben Wandelbots und Robotron auch das Siemens-Werk für Kombinationstechnik in Chemnitz (WKC), 3D Vision Labs Chemnitz und Microsoft Deutschland beteiligt. „Mit den RoboSpectors auf Basis der Wandelbots Robotics Platform ermöglichen wir insbesondere auch kleineren und mittelständigen Unternehmen den schnellen Zugang zur Robotik für eine erfolgreiche Automatisierung“, sagt Dr. Deepa Kasinathan, die bei Robotron für intelligente Bildverarbeitung zuständig ist. „Wir gehen also genau dahin, wo robotergestützte Qualitätssicherung in der Fertigung bisher kaum möglich war. Wir bieten der Industrie damit die Möglichkeit, neue Qualitäts- und Konformitätsinspektionen in ihre Fertigungslinien zu integrieren und flexibel überall im Werk einzusetzen.“