Intelligente Produktion

Er bestimmt, was die Maschine tun soll: Der Programmierer bei Schindler Handhabetechnik

Mechanik und Software sind bei modernen Fertigungsanlagen immer enger verzahnt. Bei Schindler Handhabetechnik arbeiten Konstrukteure, Elektrotechniker und IT-Experten daher gemeinsam an Automatisierungslösungen.

Zielstrebig: Steffen Beck programmiert seit 15 Jahren Roboter und SPS-Steuerungen. Foto: Karmann

Zielstrebig: Steffen Beck programmiert seit 15 Jahren Roboter und SPS-Steuerungen. Foto: Karmann

Enge Box: Nur 3,5 mal 4,5 Meter groß ist die Anlage, in der der Roboter arbeitet. Illustration: Schindler

Enge Box: Nur 3,5 mal 4,5 Meter groß ist die Anlage, in der der Roboter arbeitet. Illustration: Schindler

Bad Königshofen. Steffen Beck macht Maschinen intelligent. Der Elektroingenieur sorgt auf diese Weise dafür, dass Zuführsysteme der Firma Schindler Handhabetechnik monotone und körperlich belastende Tätigkeiten in der Produktion übernehmen.

Jüngstes Projekt der Firma ist ein Rohteil-Beladesystem für Bremsscheiben. Gleich mehrere davon hat ein Autobauer bei Schindler Handhabetechnik bereits bestellt. Der unterfränkische Mittelständler (rund 130 Mitarbeiter) ist spezialisiert auf Zuführsysteme, Verkettungstechnik und Automatisierung vor allem für die Automobil-Industrie.

Das neue Beladesystem ist nach Firmenangabe in dieser Konstellation weltweit einmalig. Ein Jahr lang hat sich ein kleines Team – Konstruktionsingenieur, Elektrotechniker und Softwareprogrammierer – mit der Entwicklung beschäftigt.

Sensoren ersetzen die Augen und den Tastsinn

Beck war von Anfang an dabei. „Ich lege aber erst richtig los, wenn die Mechanik steht und alles verkabelt ist“, erklärt er. Die Vorgaben waren klar: Ein Roboter soll aus einer Kiste mit Bremsscheiben-Rohteilen eine Scheibe herauspicken, ihre Kennnummer prüfen, diese vermessen, sie entmagnetisieren und für den nächsten Fertigungsschritt bereitstellen. Alles in 36 Sekunden. „Klingt einfach“, sagt der Spezialist von Schindler. Ist ja auch ein Klacks für einen Menschen: rausholen, prüfen, weitergeben. Allerdings eine ermüdende Tätigkeit, mit schwerem Heben verbunden: So ein Rohteil wiegt 23 Kilo! Solche Arbeiten sind geradezu prädestiniert für den Einsatz von Robotern.

Damit diese ähnlich schlau wie der Mensch vorgehen, sind mehrere Dutzend Sensoren nötig. Sie ersetzen Augen, Spür- und Tastsinn – und sammeln unzählige Daten. Beck ist dafür da, diese Daten in Handlungsanweisungen für Maschinen zu übersetzen.

Der Elektroingenieur erklärt das mit einem Beispiel: „Ein Mensch sieht das Rohteil und weiß intuitiv, wie er zupacken muss.“ Eine Maschine ist aber erst mal „dumm“, spult mechanisch eine Bewegung ab. „Intelligenz“ bekommt sie etwa per 3-D-Scanner: Der erfasst die Position der Rohteile in der Kiste, ob sie gerade, hochkant oder verkehrt herum liegen und wo die Greifpositionen sind.

Die Roboterhand weiß, wo sie zupacken muss – und kommt sogar in die Ecken

Der Programmierer entscheidet, welche Infos die Software filtern muss und wie diese per Impuls an die nächste Schnittstelle gegeben werden – etwa an den Roboterarm. Der steuert dann auf exakt berechneter Schwenkbahn das Rohteil an und setzt passend die Greifhand an. „Das klappte nur, weil wir eng im Team gearbeitet haben“, betont Beck: Mit Ingenieur André Knies und Elektrotechniker Alois Ziegler tüftelte er lange daran, dass die Greifhand am Roboterarm auch in die Ecken gelangt (die Lösung ist nicht mal so eben erklärt – ein Tipp für Experten: Die Greifhand ist außermittig angebracht).

Weitere Scanner messen den Außen- und Innendurchmesser des Teils, eine Laserlinie nimmt das Höhenprofil auf und checkt so die eingestanzte Typenkennung. „Die ist ganz wichtig“, erklärt der 39-Jährige. Denn manche Autos haben rechts und links verschiedene Bremsscheiben. Ein falscher Einbau würde da Leben gefährden.

Immer wieder muss die Maschine anhand der Daten entscheiden: Alles okay? Jeden denkbaren Einzelfall muss Steffen Beck berücksichtigen und entsprechende Befehle programmieren. Zudem macht er die automatisierten Vorgänge den Mitarbeitern im Werk transparent, ein Bediendisplay an der 3,5 mal 4,5 Meter großen Anlage zeigt an, was sich gerade tut.

Das erste der neuen Beladesysteme setzt der Kunde inzwischen ein, der Bau des zweiten steht bevor – mit Optimierungen. Denn Beck und seine Kollegen wollen die Maschine noch etwas intelligenter machen.

Persönlich

Wie kamen Sie zu Ihrem Beruf?

In der Automatisierungstechnik hatte ich im Studium erste Erfahrung gesammelt.

Was reizt Sie am meisten?

Zu erkunden, welche Möglichkeiten sich aus intelligenter Verknüpfung von Mechanik, Elektrotechnik und Robotik bieten.

Worauf kommt es an?

Sich den Herausforderungen zu stellen, immer wieder Neues zu entwickeln und zu lernen. Dafür sind Weiterbildungen nötig, um den Kundenanforderungen sowie neuer Technik gerecht zu werden.


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