Stillstehende Roboter in einer Fabrk - beim Prodktionsanlauf müssen die Automaten wieder funktionieren. Das ist nicht einfach.

Nach einem Stillstand - sei es in der Corona-Krise, sei es nach der Sommerpause oder einer Revision - müssen Roboter beim Produktionsanauf wieder funktionieren. Doch das kann tricky sein. - Bild: Thomas Söllner - stock.adobe.com

| von Siegfried Schauer, Supply Chain Management TCS Yaskawa Europe

Industrieroboter brauchen weder Schlaf noch Pause. Nicht umsonst sind sie im komplexen System moderner Produktionsanlagen unersetzlich. Dennoch ist manchmal ein geplanter Stillstand unumgänglich – beispielsweise, weil die Mitarbeiter Sommerferien machen oder – wie in der Corona-Krise - ein Shutdown der Anlage unumgänglich ist. Umso wichtiger ist es, dass der Produktionsanlauf für die erneute Inbetriebnahme nach einer solchen Pause reibungslos klappt.

Das Thema 'Geplanter Stillstand' ist in allen Produktionskalendern zu finden. Eine solche Pause dauert in der Regel ein paar Tage oder, wie bei einem Turnaround, auch mehrere Wochen. In jedem Fall aber sollte das Anlaufmanagement dafür sorgen, dass es anschließend reibungslos weitergehen kann. Auch die in der Automatisierung fast unverzichtbare und komplexe Robotik muss wieder ihrer Programmierung gemäß arbeiten. Schließlich übernehmen Industrieroboter zentrale Aufgaben an unterschiedlichsten Punkten der automatisierten Produktion.

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Die Realität sieht häufig anders aus: Die Anlage soll wieder gestartet werden, doch die Roboter rühren sich nicht, oder eine Fehlermeldung leuchtet auf. Typische Probleme in diesen Fällen sind der Verlust der Justage, das Nicht-Erkennen der eigentlich bekannten Programmierung oder ein leerer Speicher.

Die Ursache ist meist einfach zu finden und wäre mit geringen Kosten und wenig Zeitaufwand vermeidbar gewesen. Diese bösen – und extrem kostspieligen – Überraschungen bei der erneuten Inbetriebnahme einer Produktion erleben vor allem Unternehmen, in denen entsprechend geschultes Personal fehlt.

Anlaufmanagement: Korrektive Wartung zahlt sich aus

Die meisten Robotersteuerungen besitzen eine oder mehrere Batterien. Beim Abschalten der Steuerung, ob bewusst oder ungewollt, wird so ein sauberes Herunterfahren und Speichern aller wichtigen Daten – wie Positions-, Programm- oder Nutzerdaten – gewährleistet.

Wartungsmanuals geben den Hinweis, die Batterien der Steuerung präventiv nach einer gewissen Anzahl an Betriebsstunden oder Jahren zu tauschen, um deren reibungslose Funktion sicherzustellen. Viele Steuerungen verfügen darüber hinaus über eine Kontrollfunktion im System, die per Meldung "Batteriespannung schwach" einen Tausch empfiehlt.

Laufzeit eine Frage des Managements der Wartung

Die Basis dafür, dass moderne Industrieroboter ihrer Arbeit in der Fertigung lange nachkommen, schaffen auf das Thema zugeschnittene Instandsetzungsstrategien. Verschiedene Wartungsarten beschreibt die DIN 31051, die auch für Robotik und Automatisierung gilt.

Bei korrektiven Wartungen werden abgenutzte Teile ersetzt und defekte Anlagenkomponenten bei Ausfall repariert. Zudem zeigt die Erfahrung, dass lediglich punktuell durchgeführte Wartungen eine schnellere Abnutzung des Roboters zur Folge haben.

Die Aufgabe eines Wartungsmanagements besteht laut Definition der DIN EN 13306 darin, die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls oder einer eingeschränkten Einsatzfähigkeit zu vermindern. Bei Anlagen mit Industrierobotern steht die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls in direkter Verbindung zum Lebenszyklus des Roboters. Diese kann durch das Management präventiver Wartung grundlegend verbessert werden. Langfristig betrachtet sichert es den Werterhalt der Produktionsgüter.

Doch es gibt auch andere wirtschaftliche Vorteile, die für ein präventives Wartungsmanagement sprechen: Geht man beispielsweise in der Produktion von einer Effizienzsteigerung von 0,25 Prozent pro Jahr aus, steht eine besser gewartete Maschine bei 4.000 Betriebsstunden pro Jahr zehn Stunden weniger still. Geht man wiederum von einem Maschinenstundensatz von 2.500 Euro aus, entspricht dies in der Fertigung einer Einsparung von 25.000 Euro pro Jahr.

Programmierung: Softwareunterstützung für Condition Monitoring

Wie Manuela Kopp beim Papierhersteller UPM ihre Monstermaschinen per Condition Monitoring in Gang hält, erfahren Sie, wenn Sie auf das Bild klicken.
Wie Manuela Kopp beim Papierhersteller UPM ihre Monstermaschinen per Condition Monitoring in Gang hält, erfahren Sie, wenn Sie auf das Bild klicken. - Bild: Weinzierl

Durch Predictive Maintenance, also das vorausschauende Instandhalten, kann ab dem Zeitpunkt der Anschaffung ein anlagenspezifisches Wartungsmanagement erstellt werden. Abrufbare Daten können den Zustand des Roboters und der Anlage wiedergeben.

Anhand eines kontinuierlichen Condition-Monitorings werden Unregelmäßigkeiten in der Abnutzung frühzeitig erkannt. Auf dieser Datenbasis lassen sich geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen oder präventive Wartungen punktgenau terminieren - und so auch eventuelle Schwierigkeiten bei der erneuten Inbetriebnahme nach einem Stillstand vermeiden.

Roboterhersteller bieten in der Regel Softwareoptionen für ein durchgängiges Condition-Monitoring an, über die der Zustand einzelner Roboterkomponenten sichtbar gemacht werden kann.

Total Customer Support

Doch es gibt Grenzen. Diese sind beispielsweise häufig dann erreicht, wenn die Anlage mit dem Roboter für andere Einsatzzwecke genutzt oder auf ein neues Produkt umgestellt werden soll. Dann ist es wünschenswert, möglichst viele Anlagenteile weiter zu nutzen.

Eine komplette Modernisierung der Anlage bedeutet jedoch meist eine "Wesentliche Veränderung von Maschinen" im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie (MaschRL/2006/42/EG). Dann muss auch die Sicherheitstechnik entsprechend aufgerüstet werden, was auch eine erneute CE-Zertifizierung erforderlich macht. Diesen Bedarf will der Roboter-Hersteller Yaskawa mit seinem Engineering und dem Angebot CE- und Safety-Consulting abdecken.

Die Sicherheitsberatung ist ein Bestandteil des Service-Portfolios, das Yaskawa unter der Überschrift "Total Customer Support (TCS)" zusammengefasst hat. Einen Schwerpunkt bilden dabei vorbeugende Wartungs-, Service- und Ersatzteilsupports sowie Optimierung und Modernisierung über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Telefonische Hotlines dienen als zentrale Anlaufstelle für technische Probleme und Fragen für alle Yaskawa-Gerätegenerationen.