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Forschungsschmiede neuer Technologien

: Profactor


Durch die Wirtschaftskrise 2009 haben sich die Märkte neu definiert. Eine der Folgeerscheinungen ist, dass die produzierende Industrie ihre Produktions- und Absatzstrategien diesen Gegebenheiten anpassen muss und mit entsprechend flankierenden Maßnahmen begegnet. Investitionen in den Bereichen Produktentwicklung, Anlagen- und Fertigungsplanung, Maintenance und Energie sind zu tätigen. Was dazu die Forschungs- und Entwicklungsschmiede PROFACTOR als Problemlöser für die Industrie auf automatisierender Ebene bietet, hat x-technik im Gespräch mit Herrn DI Friedrich Mader, Geschäftsführer von PROFACTOR eruiert.

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iRob Feeder ist eine kompakte Gesamtlösung für das individuelle robotische Bestücken von Industrieanlagen.

iRob Feeder ist eine kompakte Gesamtlösung für das individuelle robotische...

Luzia Haunschmidt / x-technik
im Gespräch mit
DI Friedrich Mader, Geschäftsführer von PROFACTOR

Eine große Rolle spielt im Kontext mit den dzt. wirtschaftlichen Entwicklungen die Kürzung der Produktentwicklungszeiten sowie die Senkung der daraus entstehenden Kosten. Herr DI Mader, wie positioniert sich PROFACTOR als Forschungs- und Entwicklungsanbieter für die Industrie in dieser Hinsicht gegenüber seinen Kunden?

Das gesamte Paket an Maßnahmen um Produktentwicklungszeiten zu straffen, liegt immer sehr stark beim Kunden selbst. PROFACTOR unterstützt in dieser Hinsicht mit mehreren flankierenden Maßnahmen wie z. B. mit Machbarkeitstudien, um zu eruieren, mit welchen bereits bestehenden Produktionstechnologien oder Technologiepartnern ein neu geplantes Produkt zur Marktreife gebracht werden kann. Ebenso können wir bei der Beurteilung der Mitbewerbs- und Marktsituation selbst entsprechend beraten.

PROFACTOR ist ein klassischer Technologieentwickler, d.h. wir erforschen und entwickeln neue Technologien für die Produktion von Sachgütern, die so am Markt noch nicht geboten werden, aber für künftige Anwendungen sinnvoll sind. Dazu erarbeiten wir neue
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Für die Zylinderschlossmontage wurde von PROFACTOR ein schlankes Produktionskonzept für die wirtschaftliche Fertigung entwickelt.

Für die Zylinderschlossmontage wurde von PROFACTOR ein schlankes Produktionskonzept...

Lösungen speziell für unsere Kunden, die auch unter anderem die Entwicklungszeit von Produkten kürzen.

Es gibt aber auch Klienten, für die PROFACTOR ein Produkt von A bis Z entwickelt und auch dazu die Serienfertigung übernimmt.

Die Optimierung von Produktionsplänen stellt einen weiteren Schwerpunkt in der Industrie dar. Inwiefern bietet PROFACTOR hierzu Lösungen an?

Auch das ist eine Leistungsstärke von PROFACTOR: Gemeinsam mit unseren Auftraggebern beleuchten wir deren bestehende Produktionsanlagen bzw. deren Fertigungsprozesse im Hinblick auf Potenziale im Ablauf, versteckte Kosten, die es zu reduzieren gilt und natürlich werden auch im Bereich der Qualitätskontrolle, -erhöhung und –sicherung Leistungserweiterungen eruiert, die durch bereits existierende oder von uns neu entwickelte Technologien optimiert werden.

Ein schlankes Produktionskonzept für die wirtschaftliche Fertigung von Schließzylindern konnte PROFACTOR durch die Kombination von automatischer und manueller Montage beispielsweise schaffen. Die besondere Herausforderung war dabei die optimale Ausbalancierung von manuellen und robotischen Prozessschritten.

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DI Friedrich Mader, Geschäftsführer von PROFACTOR.

DI Friedrich Mader, Geschäftsführer von PROFACTOR.

Steigende Variantenvielfalt, verkürzte Produktzyklen sowie sich rascher denn je ablösende Produktinnovationen sind ebenfalls ein Ergebnis der sich jüngst veränderten Märkte. Mit welchen automatisierenden Elementen kann ein Betrieb im Fertigungsbereich dieser Entwicklung profitabel begegnen?

Dazu entwickelt PROFACTOR adaptive, rekonfigurierbare Produktionssysteme, die den Vorteil bieten, dass sie in kurzer Zeit umprogrammierbar sind, sich an neue Produkte oder Varianten anpassen und die Schwächen herkömmlicher Systeme beseitigen.

Ein solche Lösung bietet PROFACTOR mit dem iRobFeeder, der im Partnerverbund mit der IH Tech entwickelt wurde. iRob Feeder ist eine kompakte Gesamtlösung für das individuelle robotische Bestücken von Industrieanlagen. Da diese Entwicklung die 3-D-Lage von Werkstücken auch in nicht standardisierten Umgebungen erkennt, erspart sie der Industrie die zeitlich aufwendige Teile- und Arbeitsraumvorbereitung. Zudem passt sie sich rasch an neue Umweltbedingungen an und ist in kürzester Zeit rekonfigurierbar, um andersartige Teile handhaben zu können.
Derzeit wird an der Weiterentwicklung der Greifer gearbeitet – auch diese sollen intuitiv programmierbar werden. Sie sehen, die Intelligenz der Roboter bewegt sich mehr und mehr in unsere Realität!
iRob Feeder wird übrigens auch auf der Messe Automatica demnächst in München von PROFACTOR ausgestellt.

Wäre es nicht auch sinnvoll eine geplante Anlage noch vor der Inbetriebnahme simulieren zu können? Ich kann mir vorstellen, dass diese „Investition“ sich in vielerlei Hinsichten sehr rasch als profitabel herausstellt.

Das ist durchaus richtig. Dies wird jüngst auch immer mehr und mehr thematisiert. PROFACTOR hat sich damit ebenfalls auseinandergesetzt und hat gemeinsam mit MC-Cluster Partnern ein neues Verfahren für simulationsgestütztes Testen und Optimieren von Steuerungssoftware für Leitsysteme entwickelt. Wir nennen die Lösung Soft Commissioning kurz SoftCom. Diese bildet reale Produktionsabläufe als Computermodelle ab, um mit diesen Experimente durchzuführen. Damit ist es bereits in den frühen Planungsphasen möglich, einen präzisen Eindruck der zukünftigen Abläufe zu gewinnen und Fehler bzw. Engpässe zu vermeiden. Zum Testen der Steuerungssoftware wird im Zuge der virtuellen Inbetriebnahme die reale Steuerung an das Computermodell gekoppelt. Mögliche Schwächen können rechtzeitig vor der realen Inbetriebnahme erkannt und bereinigt werden. Gleichzeitig mit den virtuellen Tests werden die Systeme optimal ausgelegt und Planungsentscheidungen abgesichert.
Bisher standen ja einem Steuerungstechniker wenig Werkzeuge zur Verfügung, um die erstellte Steuerungssoftware ohne einen Zugriff auf die reale Anlage vernünftig zu testen. Nun haben wir eine Lösung, die das Off-line-Testen von Leitsystemsoftware erlaubt. Dazu wurde die von Roboteranwendungen bekannte Methode der Off-line-Programmierung aufgegriffen und beispielsweise auf eine Materialflussteuerung übertragen. Die entwickelten Simulationsmodelle (mit Siemens Plant Simulation) der logistischen Abläufe wurden über das Internetprotokoll TCP/IP an das Leitsystem (von B&R zur Verfügung gestellt) eines Industrie-PC gekoppelt. In dieser Testumgebung übernimmt das Leitsystem wie an der realen Anlage die Koordination und steuert die im Simulationsmodell abgebildete Anlagenhardware. Somit werden Fehler und Schwächen der Steuerungssoftware am Simulationsmodell erkannt und können mit geringem Aufwand bereinigt werden.

Weitere Vorteile, die sich durch diese Innovation ergeben,
sind die massive Reduktion der Inbetriebnahmezeiten einer Anlage. Zudem können kritische Betriebszustände am Modell getestet werden. Die Konfiguration ermöglicht auch, logistische Engpässe und potenzielle Blockaden zu erkennen und zu entschärfen.

Wie gesagt, eine solche Investition rechnet sich nicht nur wegen der verkürzten Inbetriebnahme einer Anlage, sondern lässt eine Anlage auch im Betrieb profitabler arbeiten.

Ein weiteres Thema, das vor allem die Industrie in den letzten zwei bis drei Jahren intensiv beschäftigt, ist die Energieeffizienz. Sie wird aufgrund steigender Kosten und Umweltbelastung immer dringender . . .
In welchen Bereichen der Industrie sieht PROFACTOR die größtmöglichen Einsparungsmöglichkeiten?

Aufgrund der prekären wirtschaftlichen Situation beginnen sich Unternehmen ernsthaft mit dem Thema Energieeffizienz auseinanderzusetzen. Dabei stehen natürlich „Hebel, die nichts kosten“, wie zum Beispiel Beleuchtung und Belüftung zu reduzieren ganz oben auf der Liste. Die nächsten Schritte zur Energieeffizienz bedeuten Abschaltung von Anlagen und der Einsatz von neuen energieeffizienteren Maschinen, was natürlich mit Investitionen und Planungsaufwand einhergeht.

Es hat sich gezeigt, dass Fertigungsstraßen, obwohl nicht gearbeitet wird (beispielsweise nachts oder übers Wochenende), auf Stand-by bleiben, weil man fürchtet, die abgeschalteten Anlagen nicht reibungslos wieder hochfahren zu können und so einen Produktionsstillstand mit enormen Kosten zu verursachen. Teilweise benötigen Fertigungsstraßen im Stand-by-Betrieb 60 Prozent der Produktionsenergie. Einige Hersteller haben für das gezielte Abschalten und Wiederanfahren solcher Fertigungsstraßen spezielle Steuerungssysteme
bzw. Schnittstellen entwickelt.

Bei der Planung und Konstruktion von Anlagen und Maschinen steht immer noch der „Sicherheitszuschlag“ im Mittelpunkt. Das betrifft die elektrische Verkabelung mit enormen Querschnittsüberdimensionierungen genauso wie den Maschinenbau. Hier erfüllt die Spindelleistung die maximalen Anforderungen. Diese Performance wird vielleicht zwei Mal pro Jahr gefordert. Man könnte einfach mit geringerer Schnittleistung und etwas höherem Zeitaufwand das gleiche Ziel bei wesentlich kleiner dimensionierten und energieeffizienteren Maschinen erreichen.

Weiters ist die Konstruktion von Maschinen und Anlagen oftmals auf Wartungsfreundlichkeit und optimale Zugänglichkeit der Komponenten ausgerichtet, womit man sich erhebliche Verluste in der Effizienz einhandelt.

Zum Thema Alternativenergien zeigt sich beispielweise in der Automobilindustrie Bereitschaft „mitzumachen“. Im Vordergrund steht dabei weniger, den eigenen Energiebedarf möglichst umfassend zu decken, als die Werbewirksamkeit und im Hintergrund damit über Einspeisevergütungen Geld zu verdienen.

Der Leidensdruck, erzeugt durch die Energiepreise, hält sich jedoch aus meiner Sicht noch sehr in Grenzen und ist damit der tempobestimmende Faktor hinsichtlich Innovationen und Umsetzung.

Bei PROFACTOR konzentrieren wir uns zum Thema Energieeffizienz auf die Verwertung von Reststoffen in gasförmige Energieträger. Das ist vor allem für jene Industriebetrieben interessant, die hohe Kosten für die Lagerung oder Entsorgung ihrer Abfallstoffe zu bestreiten haben. Die anaerobe Umsetzung von derartigen Reststoffen zu Biogas kann einen beträchtlichen Beitrag zur Energieabdeckung (Strom, Wärme, Kälte) des Betriebs leisten. Zudem wird durch die Verringerung von biogenen Reststoffen eine Reduzierung der Entsorgungskosten erreicht. Hier gibt es erste Projekte von uns mit der Firma Agrana. Allerdings
stehen wir da noch am Anfang unserer Forschung.
iRob Feeder ist eine kompakte Gesamtlösung für das individuelle robotische Bestücken von Industrieanlagen.
Für die Zylinderschlossmontage wurde von PROFACTOR ein schlankes Produktionskonzept für die wirtschaftliche Fertigung entwickelt.
DI Friedrich Mader, Geschäftsführer von PROFACTOR.


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