Produktions Engineering

Advanced Robotik mit Process Simulate
Robotik – Industrielle Lösungen von Siemens, Stuttgart, 24. März 2015, Dr. Bernd Brinkmeier
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Realize innovation
Einschätzung des wirtschaftlichen Potentials von Schlüsseltechnologien
Bedeutung der Robotik
Advanced Robotics ist eine der wichtigsten zukünftigen
Schlüsseltechnologien mit hohem wirtschaftlichen Potential
Quelle: McKinsey Global Institute Analysis
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Siemens Digital Factory
Die Digitalisierung wandelt die Fertigungsindustrie
Verschmelzung von digitaler und realer Welt
Smarte Produkte
Intelligente Information im gesamten Lebenszyklus.
Digitaler Zwilling
Vollständige Produkt-Definition zur Simulation der Realität.
Optimierte verteilte Produktion
Autonome Produktion mit eingebetteter Intelligenz.
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Siemens Digital Factory
Intelligente Modelle unterstützen den Lebenszyklus in jeder Phase
Accurately represent what is real…
and simulate what is possible.
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Siemens Digital Factory
Die Zukunft mit zunehmender Digitalisierung gestalten
1. Schnellere Produktentwicklung mit PLM Software
Service
Produktion
ProduktionsEngineering
ProduktionsPlanung
Produkt
Entwicklung
3
4
5
2
1
Virtuelle Produktentwicklung und
Planung mit PLM
Verkürzte Produktentwicklungszeit
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Siemens Digital Factory
Produktentwicklung
Konstruktion, Konfiguration und Absicherung der Produktidee
Konzept Layout und Entwurf
Interdisziplinäre Entwicklung
Analysis and Simulation
Engineering to Order
Produkt
Entwicklung
ProduktionsPlanung
ProduktionsEngineering
Produktion
Service
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Siemens Digital Factory
Die Zukunft mit zunehmender Digitalisierung gestalten
2. Die Simulation von Produktionsprozessen reduziert Time to Market
Service
Produktion
ProduktionsEngineering
ProduktionsPlanung
Produkt
Entwicklung
3
4
5
2
1
Simulation, Absicherung und optimierte
Produktion
Verkürzte Zeit bis zur
Marktreife
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Siemens Digital Factory
Produktionsplanung
Wie fertige ich das Produkt am Effizientesten ?
Prozess Planung und Dokumentation
Absicherung und Simulation
Anlagenplanung und Optimierung
Robotik und Automatisierung
Product
Produkt
Design
Entwicklung
Production
Produktionsplanning
Planung
Production
Produktionsengineering
Engineering
Production
Produktion
Service
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Siemens Digital Factory
Digitale Fabrik mit Tecnomatix
Planung, Simulation und Produktion
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Siemens Digital Factory
Tecnomatix Robotics Lösungen
Complete line
simulation
Complete Solution on
Teamcenter (DB)
New generation Windows
product:
Process Simulate
Car Body cell
simulation:
Robcad
2006
2013
2000’s
Single Robot
simulation
1990s’
1986
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Siemens Digital Factory
Process Simulate vs. Robcad
Basic Verification
Concept
Path planning &
OLP
Robot Sync. &
OLP
Build Commissioning
Zone/Line
Cell
Robot/Path
Manufacturing Backbone
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Siemens Digital Factory
Process Simulate Robotics
Stationsstruktur
Schweißpunktverteilung
Roboterpfade
Materialhandling
Schweißoperationen
Vorrichtungen
Virtuelle
Inbetriebnahme
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Siemens Digital Factory
Robotics Simulation @ Automotive
Station Punktschweißen
Zellensimulation
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Siemens Digital Factory
Robotics Simulation @ Electronics
Montage von Haushaltsgeräten
Montage mit Zweiarmrobotern
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Siemens Digital Factory
Robotics Simulation @ Machinery
Schweißrobotik
Polieren
Bohren
Bestückung und Handling
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Siemens Digital Factory
Robotics Simulation @ Aerospace
Entgraten
Bohren und Nieten
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Siemens Digital Factory
Die Zukunft mit zunehmender Digitalisierung gestalten
3. Kosteneinsparung durch hohe Effizienz im Produktions-Engineering
Service
Produktion
ProduktionsEngineering
ProduktionsPlanung
Produkt
Entwicklung
3
4
5
2
1
Intelligente
Kommunikation
Simulation und
optimierte
(“Internet
der Dinge”)
Produktion
der
BisIntegration
zu 50 % vekürzte
Automatisierungsfunktionen
Marktreife
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Siemens Digital Factory
Produktions Engineering
Übergang aus der digitalen in die reale Welt
Anlagen-Engineering
TIA Portal
Offline-Programmierung
Virtuelle Inbetriebnahme
Produkt
Product
Entwicklung
Design
Produktions
Planung
Produktions
Production
Engineering
engineering
Produktion
Production
Service
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Siemens Digital Factory
Virtuelle Inbetriebnahme
Absicherung von PLC und HMI am Simulationsmodell
• Reales Kommunikationsverhalten „intelligenter“ Komponenten (FU, Klebersteuerung,
Robotersteuerung, etc.)
• Testen von SPS-Programmen, Bedienoberflächen (HMI), Sequencing, Notfallszenarien,
Betriebsarten, Sicherheit, etc.)
• Programmierung/Debugging/Monitoring findet mit der Programmiersoftware des SPS-Herstellers
statt
Virtuell
Real
PLC
HMI
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Siemens Digital Factory
Virtuelle Inbetriebnahme mit Process Simulate
Anwendungsbeispiel Maschinenzelle
Monitor 1
Simulation
SimbaBox
Simatic PLC
Touchpanel
mit HMI
Monitor 2
Programmierumgebung
der SPS
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Siemens Digital Factory
Die Zukunft mit zunehmender Digitalisierung gestalten
4. Effiziente vernetzte Produktion
Service
Produktion
Produkt
Engineering
ProduktionsPlanung
Produkt
Entwicklung
3
4
5
2
1
Intelligente
Kommunikation
Simulation und
optimierte
Vollständige
Integration
von Produkt und
(“Internet
der Dinge”)
Produktion
Produktionsportfolio
der
BisIntegration
zu 50 % zur
vekürzte
Datenintegration
Fertigung
Automatisierungfunktionen
Marktreife
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Siemens Digital Factory
Zusammenführung von digitalem Modell und realer Welt
Laser Scan Punktewolken für die Simulation
Planung im Fabrikkontext
Visualisierung von Punktewolken
und Planungsdaten
Simulation und Verifizierung
• Integration von Fabrikplanung und
PLM
• Wiederverwendung von
Punktewolken im Bentley .POD
Format
• Änderungsmanagement zwischen
Prozess- und Layoutengineering
• Visualisierung der geplanten
Prozesse in realem Layoutkontext
• Anpassung des Simulationslayouts
an das reale Umgebungslayout
• Verifikation der geplanten 3D-CAD
Geometrie mit den Punktewolken
• Geplante Anlagen werden gegen
die Scan-Daten verifiziert
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Zusammenführung von digitalem Modell und realer Welt
Laser Scanning Workflow
Scan
Registration
& Preprocessing
Reference
Scan in
Prozess
Plannung
Model
Simulation
und
Validierung
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Hannover Messe 2014 – Laser Scanning des Siemens Future Forum
Laser Scanning Prozess und Pre-Processing
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Siemens Digital Factory
Hannover Messe 2014 – Laser Scanning des Siemens Future Forum
Tecnomatix Process Simulate - Simulation und Validierung
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Siemens Digital Factory
Hannover Messe 2014 – Laser Scanning des Siemens Future Forum
Tecnomatix Process Simulate - Reference Scan im Prozessplanugsmodell
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Siemens Digital Factory
Simulation & Energieeffizienz
INDUSTRY
ROBOTS
ENERGIESIMULATION IN PROCESS
SIMULATE
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Siemens Digital Factory
Roboter Energieeinsparung
Einfluss der Roboterbewegung
Eckig 100%
Abgerundet 83%
Smart 65%
35% Einsparung
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Siemens Digital Factory
Energie Simulation in Process Simulate
Darstellung des Energieverbrauchs über der Zeit
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Siemens Digital Factory
Robotik Energiesimulation mit Process Simulate
Anwendungsbeispiele
Optimale Platzierung unter Berücksichtigung von
Erreichbarkeit und Energieverbrauch
Optimierter Gesamtablauf unter Berücksichtigung von
Prozessreihenfolge, Geschwindigkeit und
Energieverbrauch
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Siemens Digital Factory
Robotik und Offlineprogrammierung zur Planung und Absicherung komplexer
Produktionsprozesse

Erreichbarkeitsanalyse

Kollisionsanalyse

Bahnoptimierung

Reihenfolgenoptimierung

RCS-Simulation

Zeitanalyse / Zeitermittlung

Offline Programmierung

Kalibrierung

Up- / Download von Programmen

Synchronisierung / Handshakes

Ereignisgesteuerte Simulation
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Siemens Digital Factory
Mit virtueller Inbetriebnahme schneller zum fehlerfreien Produktionsstart
• Digitale Planung und Simulation von
automatisierten Fertigungszellen
• Einsparung von 20-30%
Programmierungsaufwand
• 98% Fertigstellungsgrad der Zellen vor
Inbetriebnahme
• Interdisziplinäre Zusammenarbeit von
Elektrik, Mechanik und Steuerung
• Höhere Taktzeitproduktivität von Anfang an
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Siemens Digital Factory
Tecnomatix Plant Simulation
Worldwide User Conference 2015 – Save The Date
June 15-17, 2015
Plant Simulation Development Center
Stuttgart Weilimdorf, Germany
Learn about:
• Increased modelling productivity
• Innovative ideas for addressing your layout challenges
• Timesaving tips and tricks for your work
• Expanded network of resources and user examples
• Significant cost savings through understanding and
implementation of new features and enhancements
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www.siemens.com/plm/community/tecnomatix
World Wide Web
www.siemens.com/tecnomatix
www.siemens.com/plm
Kontakt
[email protected]
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