Automatica 2014 2014 dreht sich alles um Energieeffizienz und Nachhaltigkeit

Die Automatisierungsbranche arbeitet intensiv an ihrer eigenen Energiewende. Montageanlagen, Verfahren, Roboter und Komponenten werden konsequent auf Energieeffizienz getrimmt. Die Automatica, vom 3. bis 6. Juni 2014 in München, präsentiert wegweisende Technologien und jüngste Entwicklungen für eine besonders wirtschaftliche und nachhaltige Produktion.

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Maxon Motor GmbH

SMC Deutschland GmbH

ELMEKO GmbH + Co. KG

VDMA e.V. Robotik + Automation

Messe München GmbH

In der Robotik zielen Hersteller mit einer Vielzahl unterschiedlichster Maßnahmen auf Verbrauchsoptimierung ihrer Maschinen. Dabei sind die elektrischen Anschlussleistungen von Robotern bereits seit Jahren auf sehr niedrigem Niveau. Beim Ringen um maximale Effizienz müssen die Roboteranbieter deshalb alle Register ziehen. Die zentralen Stellschrauben sind dabei immer die gleichen: Leichtbau sowie Antriebs- und Steuerungstechnik.

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„Nur die konsequente Weiterentwicklung in allen drei Bereichen kann zu einem energieeffizienten Gesamtsystem führen“, ist sich Manfred Gundel, Geschäftsführer der Kuka Roboter sicher und verweist auf die mit der aktuellen Robotergeneration KR Quantec erreichten Verbesserungen. Mit diesen Sechsachsern ließen sich die Energiekosten im Vergleich zu den Vorgängermodellen um 36 Prozent senken. Ausschlaggebend dafür waren Gewichtsreduzierung, eine wegweisende Steuerungstechnik mit neu definierten Standby-Modi sowie eine intelligente Antriebstechnik. „Auf der Automatica werden wir weitere Detailverbesserungen vorstellen, dank derer sich zusätzliche Einsparpotenziale erschließen lassen“, verspricht Gundel.

Einsparpotenziale nutzen

Dabei lassen die Hersteller keine Möglichkeit ungenutzt, um Energie zu sparen. Während sich Stäubli Robotics eine eigene Getriebefertigung leistet, um die Antriebstechnik optimal auf die jeweilige Roboterbaureihe abstimmen zu können, greift man bei Fanuc zu einer aus anderen Branchen bekannten Energiesparmaßnahme, der Rekuperation. „Als erster Hersteller weltweit hat Fanuc bei Robotern die Energierückspeisung eingeführt. Dabei wird die beim Bremsen in den einzelnen Achsen erzeugte Energie wieder dem Gesamtsystem zugeführt“, sagt Ralf Winkelmann, Vertriebsleiter Fanuc Robotics. Mittlerweile setzen weitere Anbieter auf die Rekuperation oder arbeiten daran. Auf der Automatica 2014 wird sich der aktuelle Entwicklungsstand dieser Technologie bei den jeweiligen Herstellern zeigen.

Dass auch neuartige Kinematiken per se zu Energieeinsparungen führen können, hat Yaskawa mit der Einführung des siebenachsigen Schweißroboters bewiesen. Die zusätzliche Achse verleiht dem Roboter eine überragende Beweglichkeit, die eine Erhöhung der Roboterdichte auf engem Raum ermöglicht, was zu einer Flächenreduktion beispielsweise in der Karosseriefertigung und damit zu Energieeinsparungen führt. Ein bislang wenig beachtetes Potenzial für einen effizienten Roboterbetrieb liegt in der Auswahl der Anbaugeräte. Ob Greifer oder Schweißzange – mit Leichtbau kann hier im wahrsten Sinne des Wortes der Aufbruch in eine neue Dimension gelingen. Nämlich dann, wenn sich beispielsweise durch Leichtbau-Servoschweißzangen die benötigte Traglast des Roboters so weit reduziert, dass die nächst kleinere Baureihe gewählt werden kann. Ein Roboter mit niedrigerer Traglast steht für niedrigere Anschaffungskosten, geringeren Platzbedarf, weniger Energieverbrauch und damit für Nachhaltigkeit und Produktivität. Hier bietet die Automatica 2014 die Gelegenheit, um bei den entsprechenden Anbietern das Gewicht der end of arm tools zu vergleichen.

Energiebilanz der Gesamtanlage entscheidend

Die Energiekosten für Roboter wirken sich insbesondere bei großen Sechsachsern, wie sie beispielsweise in Rohbaulinien der Fahrzeughersteller zum Einsatz kommen, signifikant aus. In Linien, in denen bis zu 1.000 Maschinen arbeiten, können die Einsparpotenziale durch energieeffiziente Robotik sechsstellige Eurobeträge ausmachen. Anders sieht es bei Anlagen mit nur wenigen Robotern in der allgemeinen Industrie aus. Während geringe Energieverbrauchsoptimierungen an Robotern hier oft nur eine untergeordnete Rolle spielen, finden sich große Potenziale in der Gesamtbetrachtung der Anlage. Dr. Michael Wenzel, Geschäftsführer der Reis Group Holding, weiß aus einer Vielzahl realisierter Projekte: „Was zählt, ist die Gesamtenergiebilanz von Automatisierungsanlagen. Hier sind die Systemintegratoren gefordert, ganzheitlich zu denken und jeden einzelnen Prozess zu untersuchen. So lassen sich beispielsweise dank neuer Fertigungsverfahren und Technologien sowie Intralogistiklösungen mit reduziertem Transport- und Handlingaufwand signifikante Verbesserungen erzielen.“

Allein der Einsatz der industriellen Bildverarbeitung an der richtigen Stelle im Prozess kann maßgeblich zu einer ressourcenschonenden Produktion beitragen. Zum Beispiel dann, wenn fehlerhafte Teile bei der Kamerainspektion erkannt und sofort ausgeschleust werden, ohne den Produktionsprozess bis zum Ende zu durchlaufen. Die Komplexität des Themas zeigt, wie wichtig das Wissen um neueste Komponenten, Verfahren und Technologien für eine nachhaltige Produktion ist. Die Automatica 2014, mit der Präsenz führender Hersteller sowie der VDMA-Nachhaltigkeitsinitiative Blue Competence, bietet den Fachbesuchern ein breites Angebot zum Thema Energieeffizienz.

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