Unsere ersten Tests mit dem Prototyp haben ergeben, dass bereits in nur 30 Sekunden eine qualitativ hochwertige Beplanung der Presse errechnet werden kann. Die manuelle Planung hat dagegen für ein gleichwertiges Ergebnis eine Stunde benötigt.

Anwendungsbeispiel von Leimbindern im Hallenbau

Leimbinder für tragende Konstruktionen
Gepresstes Brettschichtholz (BSH), auch genannt Leimbinder, werden oft für tragende Konstruktionen bei Überdachungen oder Decken von Lagerhallen und Häusern gefertig. Denn dieses spezielle Holzprodukt punktet mit einer hohen Festigkeit. Das Holz wird durch Herausschneiden von Fehlstellen und durch eine spezielle Verleimung noch robuster.

Stellen Sie sich vor, auf  einem Fließband werden vorgeschnittene Lamellen transportiert. Diese haben eine Länge von bis zu 24 Metern, eine Höhe von 4 Zentimetern und eine Breite von ca. 8 bis 25 Zentimetern. Beim Transport auf dem Fließband wird von oben Leim aufgetragen, als ob man Ketchup oder Senf auf ein Sandwich-Brot verteilen würde.  Diese vorgeleimten Bretter werden auf einen Stapel geklappt bis ein Block mit einer Höhe von 1 bis 2 Metern entsteht. Man kann sich das wie ein mehrlagiges Sandwich vorstellen. Anschließend füllen Mitarbeiter diese Blöcke in eine Presse, wo sie ungefähr acht Stunden lang unter definierten Bedingungen verleimt werden. Je nach Zusammenstellung der Aufträge zu einer Pressenfüllung entstehen unterschiedliche Subblöcke, die unverleimt bleiben, damit sie nach dem Pressvorgang wieder zerlegt werden können. Größere Teilblöcke werden dann bei Bedarf in die benötigten Längen zerschnitten.

Brettschichtholz wird in großen Mengen, aber auch in den verschiedensten Abmessungen und Qualitäten benötigt. Die Umstellung der Lamellenbreite an den der Presse vorgelagerten Anlagen ist relativ aufwändig. Deshalb werden alle vorhandenen Pressen immer mit den aktuellen Aufträgen einer bestimmten Breite befüllt. Das passiert solange bis entweder alle vorhanden Aufträge für diese Breite abgearbeitet sind oder aufgrund des Produktionsplanes eine andere Breite erzeugt werden muss.

Beispielanordnung von Leimbindern in einer Pressenfüllung

Kostenoptimale Planung
Unser Softwaretool berücksichtigt nicht nur die Verschnittmengen, sondern auch andere wichtige ökonomische und ökologische Faktoren. Es berechnet genau, wie die Bretter geschichtet werden müssen, damit die Presse optimal ausgelastet ist. Auch der Lieferzeitpunkt wird in die Planung miteinbezogen. Da Leimbinder in Sichtqualität und in Industriequalitat in einem Vorgang gepresst werden, kommt es oft vor, dass für einzelne Blöcke Holz in einer höheren Qualität verwendet wird. Dadurch erhöhen sich die Materialkosten. Durch die Feinplanung des Softwaretools können die Leimbinder kostenoptimal produziert werden. Möglich wird das durch einen geringeren Verschnitt oder eine bessere Befüllung der Pressen und eine damit geringere Anzahl von Pressvorgängen. Bild 2 zeigt eine Zusammenstellung von Leimbinderaufträgen in unterschiedlicher Oberflächenqualität. Die gelben Blöcke bilden Leimbinder in Sichtqualität ab. In Orange sehen Sie Leimbinder, die zwar nur in geringerer Qualität benötigt werden, aufgrund der Anordnung im Block aber in hoher Qualität ausgeführt werden müssen.

In einem Vorprojekt haben wir gezeigt, dass sich die geometrische Beplanung der Leimpressen prinzipiell automatisieren und mit einem verhältnismäßig geringen Rechenaufwand lösen lässt. Dabei verglichen wir mehrere heuristische Verfahren auf ihre Lösungsgüte. Ausgewählt wurde die Particel-Swarm-Metaheuristik, um optimale Lösungen zu finden. Der Prototyp wird gerade im Unternehmen Obermayr Holzkonstruktionen getestet. Das Projekt läuft noch bis Ende des Jahres (31.12.2010).

Projektpartner AGTIL:

• Obermayr Holzkonstruktionen GmbH
• FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH (Koordinator)

SiRO kommt sowohl für die Erstellung optimierter Produktionspläne wie auch für das situative Dispatchen von Aufträgen in volatilen, störungsreichen Aufgabenstellungen zum Einsatz. Anwendungen finden sich dabei sowohl in der Produktions- wie auch in der Transportlogistik. Durch entsprechende, auf die jeweiligen Kundenanforderungen zugeschnittene Bewertungsmodelle werden konkurrierende Zielkonflikte gelöst und die Produktion am gewählten Betriebspunkt geführt. Mehr über SiRO >>

Wie die Lösung SiRo entstanden ist, erzählt Arnold Wollschlager, Leiter des Geschäftsbereiches Prozess- und Systemintelligenz: “SiRO hat sich aus dem erfolgreichen Projekt PP-Opt bei austriamicrosystmes in Unterpremstätten bei Graz entwickelt, wo als nächster logischer Schritt die Modularisierung der entwickelten Komponenten notwendig war. Dadurch wird eine bessere und einfachere Portierung auf andere Projekte möglich. SiRO bietet eine ideale Basisplattform für Simulation, Bewertung und Optimierung und ist daher beim neuen ClinSim als unterlagerte Basis implementiert.”

ClinSim ermöglicht eine optimale Ausgangssituation für die reale klinische Studie, indem die Software verschiedene Studienabläufe erprobt und als Ergebnis alle wesentlichen Kennzahlen für die Entscheidungsfindung liefert. Alle Ergebnisse werden statistisch aufbereitet und können in Form von Reports und Grafiken visualisiert werden. Die Vorteile der entwickelten Software liegen vor allem in der Erstellung von Prognosen über die Robustheit der geplanten Supply Chain gegenüber unterschiedlichen Störungseinflüssen sowie  dem Testen und Bewerten unterschiedlicher Strategien.

Mehr dazu lesen Sie hier:
Premiere für PROFACTOR auf der LogiMAT

Wie iRob Feeder funktioniert, sehen Sie hier im Video:

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Der Griff in die Kiste
Der wesentliche Vorteil unserer bereits industrietauglichen Entwicklung ist, dass die einzelnen Teile nicht mehr sortenrein geschlichtet zur Anlage geliefert werden müssen. Da die Lösung die 3D-Lage der Werkstücke auch in nicht-standardisierten Umgebungen wie beispielsweise Kisten oder Schütten lokalisiert, erspart sie der Industrie die zeitlich aufwändige Teile- und Arbeitsraumvorbereitung.

3D-Objekterkennung macht flexibel
Der Roboter verarbeitet alle wichtigen Informationen, die ihm durch ein Abbild der Ist-Situation (3D-Objekterkennung) vermittelt werden. Um welche Teile handelt es sich? In welcher Lage befinden sich die einzelnen Teile? Wie sind sie am besten zu greifen? Nach Beantwortung dieser Fragen ergreift der Roboter die Werkstücke und platziert sie für die weitere Verarbeitung. Unser Roboter programmiert sich sozusagen selbst. Unser Robotik-Team hat ihm das Denken beigebracht. Somit ist das System in der Lage sich rasch an neue Umweltbedingungen anzupassen und sich in kürzester Zeit zu rekonfigurieren, um neue Teile handhaben zu können.

Perfektes Zusammenspiel
Die eigentliche Innovation ist das Gesamtsystem iRob Feeder, das Zusammenspiel von 3D-Bildverarbeitungssystem, selbstprogrammierbarem Roboter sowie einem verteilten Steuerungskonzept. Da Kompatibilität ganz oben im Anforderungsprofil steht, ist die PROFACTOR-Entwicklung sowohl hard- und softwaremäßig rasch und ohne große Umbaumaßnahmen in bestehende Anlagen integrierbar. Stillstandzeiten reduzieren sich auf ein Minimum.

spect, das neue Software-Tool für die robotergestützte Vollständigkeits- und Qualitätskontrolle, erstmals einem großen Fachpublikum präsentiert.

Wie COMPLETE INSPECT funktioniert, sehen Sie hier:

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