越来越多的消费者想要精确地满足他们需求的个性化产品——从定制自行车到自混合什锦麦片，从个性化印刷可乐瓶到独特的旅行箱。这一趋势也不会止步于家庭——厨房设备也应该尽可能地单独设计。法国厨房制造商施密特(Schmidt)正在解决这种个性化的趋势，该公司用创新的机器人加工单元完美地补充了现有的批量1概念，用于钻孔和安装厨房家具组件。该单元是生产线的一部分，用于制造完整的厨房设备，批量大小为1。gydF4y2Ba

从经典组件到系统供应商gydF4y2Ba

机器人加工单元位于Sélestat，阿尔萨斯，法国。国际上活跃的厨房家具制造商施密特的两个生产设施目前位于Sélestat。施密特这个名字自1934年以来一直代表着特别现代的生产技术和完美的质量(在德国Türkismühle成立)，拥有超过1500名员工。德国的完美和法国的设计保证了价格实惠的家具的最高要求。机器人处理单元的制造商是德国莱茵瑙的Zimmer集团。在通往工业4.0的道路上，齐默集团已经从一个经典的部件供应商发展成为一个系统供应商，并因此一次生产了一个完整的机器人单元。gydF4y2Ba

该系统的核心是5个大型ABB机器人排成一行，由一个灵活的运输系统连接，其中工件由多达4个可自由编程的梭子夹紧和移动，具体取决于它们的大小。顺便说一下，这种循环穿梭系统在2019年获得了德国创新奖。gydF4y2Ba

在工件间隔小于2秒的闭合循环中，机器人为家具零件提供孔、槽和配件。一个高柜子的两米高的侧板可以立即放置一个15 x 20厘米的架子。不需要设置时间。gydF4y2Ba

精确到十分之二毫米的家具零件gydF4y2Ba

“当我们第一次讨论这种电池的计划时，我们很快被告知:不要这样做，使用机器人无法达到足够的精度，”齐默集团负责技术和销售的董事总经理阿希姆·高斯回忆道。“一开始就是这样。我们不得不在硬件和软件上投入大量资金，”gauss继续说道。这个机器人解决方案的特殊之处是，Zimmer集团从自己的夹具和工具更换器池中提取了钻孔操作，该操作由ABB工业机器人执行，可以在机器人上以0.2毫米的单批次精度加工家具零件。为此，采用自主开发的基于激光跟踪仪测量加工区域机器人的补偿算法。精度的障碍也是整个过程的症结之一:单个家具部件由装载机器人夹到梭中，然后测量尺寸和位置。在一次设置中，零件沿着不同的加工站移动，最后由卸载机器人从穿梭机上移除。这确保了没有损失精度由于重新夹紧。gydF4y2Ba

接近100%的可用性gydF4y2Ba

“我们的客户施密特想要一个系统，如果可能的话，有100%的可用性，即其维护不会导致整个机器关闭。这只有在模块化系统中才可能实现。此外，还需要灵活性、准确性、可扩展性，以及在没有预先定义的加工程序的情况下进行1次生产的批量大小，”gauss解释道。Zimmer集团专家通过确保所有部件的完美可访问性解决了可用性问题。例如，在传统机器上更换钻头时，首先必须费力地去除包层。单个航天飞机也可以在系统完全停顿的情况下拆卸/更换。在极端情况下，“简单地”交换一个完整的加工机器人也是可能的。gydF4y2Ba

最高水平的性能和灵活性gydF4y2Ba

为了达到预期的生产产量，加工操作被自动分配给两个加工机器人，典型的加工操作被组合在一个钻程中(例如铰链，线钻)。为此，两个加工机器人每个都携带一个装有41个刀具的多功能头，以便能够在不更换刀具的情况下执行所有必要的加工操作。特殊的软件——所谓的优化器——满足了最大可能的灵活性的要求，该软件在系统加载时根据客户中央数据库中的工件描述生成加工程序。这种控制系统与更高级别的制造执行系统(MES)的直接连接，从而实现了生产的完全网络化。为厨房制造商提供了一个有用的工具:Zimmer Group的HMI为整个机器人加工单元提供了直观的操作和扩展的诊断选项。gydF4y2Ba

工业4.0——生产全网络化gydF4y2Ba

“为了能够在规划期间可靠地组织如此复杂的工厂，以及在随后的运行中，你需要百分之百的实时模拟，”Achim Gauß继续说道。“这样的数字双胞胎使工厂高度灵活，但也令人兴奋的工作准备和规划客户。我们在这个项目中学到了很多东西，并且已经能够将这些技术转移到我们所有的数字双胞胎组件上。”借助HIL系统中的数字孪生体，可以虚拟构建单元，甚至在实现之前就可以检查系统性能和功能。因此，齐默集团的机器人加工单元始终如一地实现了工业4.0的方法。gydF4y2Ba

巨大的生产优势和投资安全gydF4y2Ba

客户Schmidt对实现非常满意，因为除了极高的系统可用性之外，该单元还提供了相当大的经济优势。例如，使用工业机器人而不是经典的加工机器和显著简化的设计导致投资成本显著降低。创新运输系统的循环班车可以在速度、周期时间和接近位置上进行单独控制，并可以单独或组合操作。与加工工作站相结合，可以实现比传统时钟机器更高的生产效率。考虑到整个生命周期，新的机器概念还提供了高水平的投资安全性，因为模块化设计可以使用新的处理模块进行后续扩展。gydF4y2Ba