16.04.2023

Fokus: FactoryCube – 4 Fragen zur flexiblen, automatisierten und effizienten Maschinenbeladung

Fokus ist ein Blog Beitrag, der bestimmte Themen adressiert, beschreibt und auswertet

 

Heute im Fokus der Leverage Robotics FactoryCube und die flexible Beladung von Maschinen

Was ist der FactoryCube?

Der FactoryCube ist eine Roboterstation die eine sogenannte TurnKey-Lösung darstellt. Das bedeutet, dass alle Komponenten vorhanden und aufeinander abgestimmt sind und die Maschine quasi-einsatzbereit* für die Produktion ist. Die Kernkompetenz des FactoryCubes ist das Beladen von Maschinen mit Objekten, die als Schüttgut angeliefert werden. 

Was macht den FactoryCube besonders?

Kurz gesagt: Das Zusammenspiel der Ausstattung. Im FactoryCube sind verschiedene Komponenten verbaut, die eine Maschinenbeladung höchst effizient machen. 

 

 

Hierzu zählt als erstes die Vorvereinzelung der Objekte mit dem Bunkerfördererkreislaufsystem. Eine große Menge an Schüttgut kann in dem Bunker gespeichert werden und wird portioniert auf ein Fließband befördert. Auf dieses Fließband fallen die Objekte in chaotischer Anordnung und sind, im Gegensatz zu gefüllten Kisten, auf einer Ebene verteilt. Das führt auch dazu, dass einige Bauteile auf dem Kopf, einige auf dem Rücken und andere auf der Seite liegen, aber einen festen Untergrund haben. So können wir die von uns bevorzugte Greif-Orientierung wählen und das Objekt robust, z.B. von innen und zentrisch, greifen.

 

Um Flexibilität mit dem FactoryCube zu erreichen, müssen wir ohne Rüstzeiten neue, meist geometrisch unterschiedliche, Objekte greifen und die Maschine überführen können. Dafür brauchen wir ein flexibles Greifersystem. Mit den ToolCubes können wir automatisch unterschiedlichste Greifmechaniken in Abhängigkeit des Bauteils verwenden. Sind zylindrische Objekte vorhanden, können wir mit den CenterGripper von innen oder von außen Objekte zentriert greifen. Sind sie magnetisch, können wir mit dem MagnetGripper Objekte entnehmen oder flache Objekte mit den passiven Sauggreifern, den VaccumGrippern, ganz einfach aufnehmen. Das Greifen von unterschiedlichsten Objekten, ist mit der Kombination aus Bunkerförderer und ToolCubes so zu einer gut realisierbaren Aufgabe geworden.

 

 

Auch für die Objektdetektion, Vision, Bildverarbeitung, oder wie man es auch nennen möchte, ist durch die Überführung der Bauteile „aus einem Haufen Schüttgut“ zu einem „in einer Ebene befindlichen Bauteilanordnung“ eine stark verbesserte Robustheit zu erkennen. Wir verwenden zwei verschiedene auf die Bauteile abgestimmte Kamerasysteme: den rc_visard von der Roboception GmbH oder das Bildverarbeitungssystem von Cambrian. In einer kostenlosen Vorabprüfung analysieren wir die Umsetzbarkeit von Kundenbauteilen auf dem FactoryCube und wählen anhand eines Benchmarks die entsprechende Kamera aus.  

Welche Kernpunkte führten zu der Auslegung des FactoryCubes?

In realen industriellen Applikationen, gerade bei der Maschinenbeladung, war bisher immer ein Mensch vertreten. Die Flexibilität und Schnelligkeit eines Menschen ist herausragend – wenn es um kurze definierte Zeitabschnitte geht. Für den Produzenten ist dieser Fakt aber sehr oft als Vergleich dargestellt: „Mein Mitarbeiter schafft das in 5 Sekunden.“ Tiefer betrachtet ist das Problem aber oft, dass der Mitarbeiter fehlt, mal Krank ist oder im Urlaub. Außerdem ist die Ausdauer und Konsistenz des Menschen mit der Zeit reduziert und kein Mensch kann 24/7 kontinuierlich durcharbeiten. Nichstdestotrotz haben wir die Taktzeiten durch das Doppel-Robotersystem signifikant reduziert und die Flexibilität durch ToolCubes, Bunkerförderer, AI-Based-Vision, etc., enorm gesteigert. So können wir mit den Geschwindigkeiten des Menschen mithalten und kontinuierlich 3-Schichten an 7 Tagen in der Woche durcharbeiten.

Warum einen FactoryCube anschaffen?

Wie in der Frage davor schon angedeutet ist die Investition in eine automatisierte Beladung von Maschinen in vielerlei Hinsicht von Vorteil:

 

  1. Schnellere Abarbeitung von Kundenaufträgen durch Mehrschichtsystem und Wochenendarbeit 
  2. Qualitätssteigerung
  3. Wettbewerbsvorteil gegenüber Billiglohnländern
  4. Kostenreduktion um ein vielfaches

Ein kurzes Rechenbeispiel: 

Personalkosten bei 17 €/h mit 168 h/Monat (8h/Tag, 5 Tage die Woche) + Arbeitgeberanteil + 10% Gemeinkosten

= ca. 46.000 €/Jahr (Bei Kunden meist sogar mit 50 T€ gerechnet)

In 2 Schichten bedeutet das 92.000 €/Jahr – in 7 Jahren 644.000 €

In 3 Schichten mit Wochenendarbeit (351Tage/14Tage Wartungs- oder Stillstandszeit) sogar 143.208 €/Jahr – in 7 Jahren 1.002.456 €

 

 

Die Anschaffung des FactoryCubes mit 130.000 € und Integrationskosten von 20.000 € + geschätzte Instandhaltung und Betriebskosten von 20.000 € ergibt einen Invest von 170.000 € gerechnet auf 7 Jahre.

 

 

Das ergibt eine Ersparnis von 474.000 € (oder 832.456€) in 7 Jahren

 

 

Häufig wechselnde Bauteile müssen natürlich integriert werden. Falls das der Fall ist, bieten wir eine Dienstleistung an, die auf die Bedürfnisse des Kunden eingehen. Wir integrieren im Monat bis zu 3 neue Bauteile** im Rahmen eines Robotics-as-a-Service Ansatzes. Hierzu wird der FactoryCube als Leihgabe an den Kunden übergeben und die Integration, Inbetriebnahme und Überwachung, für nur 4.000 € im Monat und einer Erstintegrationspauschale von 10.000 € + Lieferkosten, von der Leverage Robotics GmbH übernommen. Der Kunde muss sich nicht mehr um den Betrieb der Anlage kümmern. Das ist vergleichbar mit einem Leiharbeiter, der für einen gewissen Zeitraum eingestellt wird. 

 

Fazit

Die Anschaffung eines FactoryCubes amortisiert sich in kürzester Zeit und durch die Flexibilität des Systems können Maschinen mit unterschiedlichsten Bauteilen bestückt werden. Das heißt auch kleine und mittlere Serien sind wirtschaftlich automatisierbar. Die einzige Möglichkeit regional produzieren und ein Off-Shoring zu verhindern, ist die flexible Automatisierung. Der FactoryCube ist die Gelegenheit mit Innovation und Technologie einen Vorsprung in Ihrem Unternehmen zu schaffen, Lieferwege und ~ketten zu reduzieren und massiv Kosten einzusparen.

 

Für Fragen stehen wir gern zur Verfügung. Schreiben Sie uns einfach über das Kontaktformular (Support/Kontakt).

 

 

*quasi-einsatzbereit bedeutet, dass keine oder nur kleinere Applikationsbedingte Anpassungen vorgenommen werden müssen. Meistens ist das eine Anpassung der Greiferbacken.

 

**nach erfolgreicher Prüfung der Machbarkeit: ein dreifacher Bootsmannsmaatenknoten gehört z.B. nicht dazu

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