JAG Jakob AG Prozesstechnik - i-net

JAG Jakob AG Prozesstechnik
Kollaborierende Roboter (Cobot) für effizientere Prozesse
i-net 27. Januar 2016
G. Salomon
JAG Jakob AG Prozesstechnik
Telefon +41 (0)32-374 30 30 | www.jag.ch
Agenda
 Vorstellung JAG Jakob AG
 Was ist ein kollaborierender Roboter?
 Gefahren
 Schutzprinzipien
 Normen
 Effizientere Industrie-Prozesse
 Zusammenfassung
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
2
Prozesstechnik – seit 85 Jahren
Automationslösungen und Prozessanlagen

Ein selbständiges Unternehmen
im Besitz des Managements

Hauptsitz in Brügg bei Biel

Niederlassung in Porrentruy
(Kompetenz-Zentrum Industrie)

160 Mitarbeiter (JAG Gruppe)

Seit 1984 eigene Automationslösung
Schlüsselfertige Prozessanlagen
Prozessautomation, Prozessleittechnik
Systeme und Produkte für Prozesslösungen
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
3
Die JAG Gruppe
3 Selbständige Tochterfirmen, zu 100% im Besitz der JAG
Amotec AG
Montagetechnik
Münsingen
W&P Weibel & Partner AG
Process Control System
Wetzikon
Anlagemontage und
Rohrleitungsbau
Steuerung und Automation von
wissenschaftlichen und industriellen
Bioprozessen.
JAG Jakob AG Prozesstechnik
JAG Process Solutions Ltd. Ptwy
Brunswick, Melbourne AUS
Process Solutions and Support
www.jag.ch
4
Projekte «alles aus einer Hand»
Automation
Anlagenbau
Automationsprojekte
Prozessanlagen- und
Montageprojekte
Standardprodukte
(Elektronik und Software)
Produktentwicklung
Design, CAD
Schaltschränke und
Feldverkabelung
Montage
Projektmanagement
JAG Jakob AG Prozesstechnik
Qualifizierung
Wartung und Support
www.jag.ch
5
Integrale Automatisierung
JAG Software-Lösungen (webbasiert)
Unternehmensebene
ERP
Betriebsleitebene
MES
Prozessleitebene
SCADA
Produktionsführungssystem, Visualisierung
Fabrikationsplanungssystem
Steuerungssystem
SPS
Steuerungsebene
Feldebene
I/O Signale
Fertigung / Produktionsprozess
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
6
Support, Kundendienst
Für höchste Gesamtanlagen-Effizienz

Hotline 7x24

Pikettorganisation:
Rasche Verfügbarkeit von Know-how-Trägern

Ticketsystem:
Bearbeitung, Verwaltung und Tracking von
Problemen

Eigene Reparaturwerkstatt

Eigene Servicemechaniker

Versuchslabor und Werkstatt

Wartungsarbeiten, Jahresrevisionen

Schulung / Ausbildung von Betriebspersonal

Verkauf von Ersatzteilen
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
7
Kollaborierende Roboter
Grundlagen der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)
Unter dem Begriff „Kollaboration“ (lat. con- = „mit-“, laborare = „arbeiten“) wird in der Robotik die
Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter verstanden. Diese Zusammenarbeit beschränkt
sich auf einen genau definierten gemeinsamen Arbeitsbereich.
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
8
Kollaborierende Roboter
Einfach einsetzbar?
Bewegungsabläufe abspeichern
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
9
Kollaborierende Roboter
Einfach einsetzbar ?
Bewegungsabläufe wiederholen
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 10
Kollaborierende Roboter
Gefahren …
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 11
Kollaborierende Roboter
Gefahren …
Fazit
 Ohne Risikobeurteilung kann keine Mensch-Roboter-Kollaboration
stattfinden
 Es ist immer die gesamte Applikation zu betrachten (Prozess,
Spannvorrichtungen, Greiftechnik, Roboter), d.h. nicht nur der Roboter
 Die Sicherheitsfunktionen müssen entsprechend den ermittelten
Anforderungen mit geeigneten Komponenten umgesetzt werden
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 12
Kollaborierende Roboter
Schutzprinzipien
Schutzprinzipien
Beschreibung
Sicherheitsgerichteter
überwachter Stillstand
Roboter hält an, wenn der Mitarbeiter den gemeinsamen
Arbeitsraum betritt und fährt weiter, wenn der Mitarbeiter den
gemeinsamen Arbeitsraum wieder verlassen hat
Handführung
Roboterbewegung wird vom Mitarbeiter gesteuert
Geschwindigkeits- und
Abstandsüberwachung
Kontakt zwischen Mitarbeiter und Roboter
wird vom Roboter verhindert
Leistungs- und
Kraftbegrenzung
Kontaktkräfte zwischen Mitarbeiter und Roboter
werden technisch auf ein ungefährliches
Mass begrenzt
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 13
Kollaborierende Roboter
Extrakt von Normen und Richtlinien
Normen/ Richtlinien
Beschreibung
Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
Regelt ein einheitliches Schutzniveau zur
Unfallverhütung für Maschinen und
unvollständige Maschinen
EN ISO 12100
Sicherheit von Maschinen - Allgemeine
Gestaltungsleitsätze - Risikobeurteilung und
Risikominderung
EN 60204-1
Sicherheit, Funktionsfähigkeit und
Instandhaltung der elektrischen Ausrüstung
von Maschinen
EN ISO 13849
Sicherheit von Maschinen –
Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen
EN ISO 10218
Roboter und Robotik Geräte Sicherheitsanforderungen Industrierobotersystem und Integration
ISO/TS 15066
Sicherheitstechnischen Anforderungen für das
Anwendungsgebiet "kollaborierende Roboter"
(Collaborative Robots)
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 14
Effizientere Industrie-Prozesse
Produktivitätssteigerung
Produktionskosten (pro Stunde) in Abhängigkeit von der Auslastung
und der Ausrüstung
Basis 100%: Basis Maschine – Produktion 1x8h
1x8h
2x8h
3x8h
Auslastung der Bediener
Basis
Maschine
JAG Jakob AG Prozesstechnik
Basis
Maschine mit
1 Roboter
2 Maschinen
mit 1
Roboter
www.jag.ch 15
Effizientere Industrie-Prozesse
Produktivitätssteigerung
Beispiel
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 16
Effizientere Industrie-Prozesse
Spezialisierung auf Prozesstechnik
 Prozesssicherheit sicherstellen dank rezeptorientierter Fahrweise
und einer klaren Anleitung der Bediener
(für Pharma nach ANSI/ISA-88)
 Elektronische Aufzeichnungen und Unterschriften
 Hohe Verfügbarkeit, minimale Produktionsunterbrüche
 Rückverfolgbarkeit (welches Produkt, in welcher Menge, nach
welchem Rezept, mit welchen Rohstoffen, welche Anlagenbediener,
welche Benutzereingriffe, zeitlicher Ablauf und Messwerte zu den
Prozessschritten, Alarme…)
 Auf der gleichen Anlage verschiedene Produkte / Produktvarianten
produzieren können, ohne dass das Anwenderprogramm bei jedem
Wechsel geändert werden muss
n:m
Benutzer
n:m
n:1
Benutzergruppe
Zone
n:m
Werk
n:m
Berechtigung
JAG Jakob AG Prozesstechnik
Set von
Berechtigungen
(Rolle)
www.jag.ch
17
Effizientere Industrie-Prozesse
Spezialisierung auf Prozesstechnik
IT Umfeld
Fertigungsplanung / MES
Rohstoffe
k
Artikel
Aufträge
Rohstoffe
Halbfabrikate
Fertigprodukte
Produktionsmengen
Annahme
Fabrikationsprozess
Halbfabrikat
(Lot)
Rezepte
Fabrikationsschritt auf
Prozesszelle
k
Lotprotokolle
Halbfabrikat
(Lot)
Logbücher
Fabrikationsschritt auf
Prozesszelle
k
k
Halbfabrikat
(Lot)
Produktestammbaum
Abfüllung
k
k
i
Fertigprodukt
k
Identifikation
(Barcode, Manuel, etc.)
Rohstoffe
Pulver
Rohstoffe
Flüssig
Gebinde
Packmaterial
Lager
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
18
Effizientere Industrie-Prozesse
Schnellere Prozesse, flexiblere Fertigung und
individuelle Produkte durch vernetzte Maschinen
IT Umfeld
Fertigungsplanung / MES
Artikel
Aufträge
Rohmaterial
Halbfabrikate
Fertigprodukte
Rohmaterial
k
BearbeitungsMaschine 1
Verfahren
Produktionsmengen
WaschMaschine
Fabrikationsprozess
k
BearbeitungsMaschine 2
k
WaschMaschine
Lotprotokolle
k
Logbücher
BearbeitungsMaschine 3
k
k
k
WaschMaschine
Produktestammbaum
k
Montage
Einpacken
k
i
Fertig produkt
k
Identifikation
(Barcode, Manuel , etc.)
Werkzeuge
Hilfsmaterial
MontageHilfsmaterial
PackMaterial
Lager
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch
19
Effizientere Industrie-Prozesse
Anwendungsbeispiel
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 20
Zusammenfassung
 Ohne Risikobeurteilung kann keine
Mensch-Roboter-Kollaboration stattfinden
 Produktivitätssteigerung
 Einfach zu bedienende Anlagen
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 21
Beispiel
Einfach zu bedienende Anlagen …
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 22
JAG Jakob AG Prozesstechnik
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
JAG Jakob AG Prozesstechnik
Industriestrasse 20
CH-2555 Brügg
JAG Jakob SA Technique de procédés
Rue de la Roche de Mars 12
CH-2900 Porrentruy
T: +41(0)32 374 30 30
F: +41(0)32 374 30 31
E: [email protected]
www.jag.ch
JAG Jakob AG Prozesstechnik
www.jag.ch 23

Download Report