Integrated Assembly Solutions (IAS)

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Integrated Assembly Solutions (IAS) repräsentiert mehr als 140 Mitglieder der Montage- und Handhabungstechnik. Gebrauchsgegenstände bestehen in der Regel aus vielen Einzelzeilen, die zusammenmontiert ein Produkt ergeben. Damit die Produkte bezahlbar bleiben und den hohen Qualitätsansprüchen der Kunden erfüllen, gibt es die IAS. Die Automatisierung in der Produktion ist eine wichtige Stütze unseres Wohlstandes.

       
Grob betrachtet besteht die IAS aus Komponentenhersteller, die z. B. Greifer, Linearachsen oder Rundschalttische herstellen und aus Systemhersteller, die diese wiederum in komplexe Montagemaschinen integrieren. In kaum einer anderen Branche kommen so viele Disziplinen zusammen, die für eine intelligente, wirtschaftliche und integrierte Lösung notwendige sind, wie Analyse, Konzeption, Planung und Software zur Realisierung von komplexen Produktionsabläufen. Dabei wird eine Vielzahl von technischen Prozessen gemeistert, z.B. Verbinden, Umformen, Handhaben, Messen und Prüfen, Dosieren oder Beschriften.

Wie in Abbildung 1 ersichtlich, besteht die IAS aus heterogenen Komponenten und daher auch aus unterschiedlichen Herstellern. Die Summe der einzelnen Funktionen ergibt eine komplexe Montageaufgabe, die sich über die Zeit ändern kann. Eine typische Montagemaschine gibt es daher nicht.

Gesamtziel der IAS Working Group:

Alle IAS-Funktionseinheiten sollen über die gleichen standardisierten Befehle, herstellerunabhängig angesteuert werden und sich selbstbeschreiben.  Zudem sollen sie ihre Fähigkeiten (Skills) und Attribute standardisiert für andere Teilnehmer zur Verfügung stellen.

 

Nutzen für die Industrie:

  • Kostenreduktion beim Engineering
  • Keine SPS-Experten mehr notwendig
  • Einfaches Verständnis über Kinematik und Prozess
  • Vermeidung von Fehlern    
  • Herstellerübergreifend
  • Plug and Produce
  • Einfache Integration bzw. Austausch von Funktionseinheiten
  • Verbesserte Umrüstung, Anpassung und Inbetriebnahme
  • Prozesstransparenz  
  • Beschleunigung der Prozesse
  • Reduktion des Time-to-Market
  • Verbesserung des OEE
  • Neue Geschäftsmodelle

Die gesamte IAS OPC UA Initiative lässt sich in drei Schwerpunkte unterteilen:

1. VDMA OPC UA Companion Specification einzelner Funktionseinheiten:

Mit Hilfe der IAS Taxonomie wird identifiziert, welche Funktionseinheiten (bzw. Komponenten) mit einem Informationsmodell beschrieben werden können.Im September 2018 wurde die Gruppe „End-of-Arm Tools“ gegründet, die sich im ersten Schritt mit der Beschreibung von Greifsystemen beschäftigt. Im nächsten Schritt werden Schraubsysteme beschrieben (siehe Abbildung 3).

2. Skill based Architecture:

Hierzu zählt die Beschreibung eines Metamodells, das die Aufgabe hat die Fähigkeiten (Skills) zu organisieren. Es werden Mechanismen und Status Maschinen definiert. Des Weiteren werden Normen wie die VDI 2860 überarbeitet und auf das Konzept angepasst. Weitere Architekturen wie OPC UA PUB/SUB und TSN sollen zukünftig implementiert werden.

3. Demonstrator:

Der OPC UA Robotik + Automation Demonstrator dient als Proof of Concept. Es werden zum einen die VDMA OPC UA CS implementiert und zum anderen neue Architekturkonzepte getestet. Die Aufgabe des Demonstrators besteht darin einen personalisierten Fidget Spinner vollautomatische zu montieren. Insgesamt sind in dem Demonstrator über 20 Steuerungen verbaut, die alle über OPC UA kommunizieren. Jede Steuerung aber auch jede Methode hat dabei ihre eigene Statusmaschine (siehe Abbildung 4).

 

Partner:

Siehe Abbildung 6