Integrierte Technologien und Engineering-Plattformen für die Roboterfabriken von morgen
Industrielle Robotik ist jene strategische Technologie, die dazu beitragen kann, Industrie 4.0 zu realisieren und die europäische Fertigung in der Spitzenposition zu halten. Allerdings ist sie energieintensiv, und eine umfassende Einführung würde die Nachhaltigkeit der Fabriken in Bezug auf Umwelt und Kosten gefährden. In diesem Sinne hat das von der EU finanzierte Projekt AREUS (Automation and robotics for European sustainable manufacturing) neue Methoden, Instrumente und Algorithmen entwickelt, um eine nachhaltige Roboterfertigung zu realisieren. Die Projektpartner entwickelten ein innovatives, direktstromgestütztes industrielles Smart Grid, d. h. intelligentes Stromnetz, das Energie auf Fabrikebene austauschen und zurückgewinnen kann, während erneuerbare Energiequellen nahtlos integriert werden. Es realisierte Energieeinsparungen von bis zu 20 %. Sie entwickelten zudem mehrere Smart-Grid-Produkte, wozu Industrieroboter zählten. Forscher ersannen Robotersimulations- und Steuerungsinstrumente, um den gesamten Energieverbrauch von Roboterzellen und -anlagen genau zu berechnen und zu optimieren. Sie entwickelten energieeffiziente Roboter-Bewegungsbahnen und Optimierungswerkzeuge. Es erwies sich, dass diese Werkzeuge den Energieverbrauch von Roboterprozessen erheblich reduzieren, während sie die gleiche Produktivität und Endqualität gewährleisten. Die Optimierungswerkzeuge können bei der Gestaltung neuer Roboterzellen und -prozesse und zu deren Management während des gesamten Lebenszyklus eingesetzt werden. Es wurden Reduzierungen im Gesamtenergieverbrauch von bis zu 40 % realisiert. Zu guter Letzt konzipierte das AREUS-Team Lebenszyklusbilanz-Instrumente für Roboter- und hochautomatisierte Fertigungsanlagen, die ökologische und finanzielle Aspekte bewerten. In sieben industriellen Situationen wurden mit Erfolg die Funktionsfähigkeit sowie der technische und wirtschaftliche Nutzen sämtlicher Innovationen demonstriert. Die von AREUS eingeführten wendigen und nachhaltigen Roboterfertigungstechnologien verfügen über das Potenzial, die europäischen Fabriken der Zukunft zu revolutionieren, ohne Produktivität und Rentabilität zu beeinträchtigen. Hochleistungsfähige, rekonfigurierbare, adaptive und sich weiterentwickelnde Fabriken, die außerdem ihren Kohlenstofffußabdruck verkleinern können, rücken nun in greifbare Nähe.
Schlüsselbegriffe
Roboterfabriken, Industrie 4.0, Roboterfertigung, AREUS, nachhaltige Fertigung
