Noch wirtschaftlicher und zukunftssicherer: INTECH 2025 by Trumpf

Nach rund fünf Durchläufen ermöglicht die Lösung perfekt geschnittene Bauteilkanten – ohne Erfahrung und Programmieren.

Mit dem „Cutting Assistant“ zeigte Trumpf eine Lösung, die mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) die Qualität der Schnittkanten beim Laserschneiden verbessert. Dafür nimmt der Produktionsmitarbeiter im ersten Schritt mit einem Handscanner ein Bild von der Schnittkante seines Bauteils auf. Anschließend bewertet die Lösung die Kantenqualität anhand objektiver Kriterien wie Gratbildung. Mit diesen Informationen schlägt der Optimierungsalgorithmus des Cutting Assistant verbesserte Parameter für den Schneidprozess vor. Anschließend schneidet die Maschine das Blech erneut. Entspricht die Qualität immer noch nicht den Erwartungen, kann der Anwender den Vorgang wiederholen. Erfahrung beim Laserschneiden ist dafür nicht erforderlich.

„Mit dem Cutting Assistant zeigt Trumpf einmal mehr, dass wir beim Einsatz von KI in der industriellen Fertigung Vorreiter sind. Anwender lösen nicht nur den Fachkräftemangel, sondern sparen auch Zeit und Kosten. Das verschafft ihnen Produktivitäts- und Wettbewerbsvorteile“, so Louisa Peters, Produktmanagerin bei Trumpf. Das Hochtechnologieunternehmen bietet seinen Kunden die Lösung für alle TruLaser-Serien ab einer Leistung von 6 kW an. Wer bereits eine Maschine von Trumpf besitzt, kann den Cutting Assistant in der Regel einfach nachrüsten.

Mit dem Cutting Assistant erhalten Anwender beim Laserschneiden die optimalen Parameter für ihr Material. Dafür müssen sie lediglich mit einem Handscanner ein Foto der Schnittkante aufnehmen. Den Rest übernimmt die KI.

KI bewertet Kantenqualität

Beim Laserschneiden haben Anwender oft Schwierigkeiten, die richtigen Parameter für ihre Materialgüten zu ermitteln. Bei Materialien, die nicht für das Laserschneiden optimiert sind, weicht die Qualität der Schnittkante oft ab und der Produktionsmitarbeiter muss die Technologieparameter verändern. Für die optimale Einstellung benötigt er viel Zeit und Erfahrung, da er jeden einzelnen Parameter nacheinander anpassen muss. Das stellt viele Betriebe vor Herausforderungen – vor allem, wenn sie unerfahrene Arbeitskräfte in der Fertigung beschäftigen. Der Cutting Assistant ist in der Software der Maschine integriert. Daher lassen sich die optimierten Parameter nahtlos und ohne Programmieren in die Software übertragen. Das spart Zeit und verhindert Fehler.

Mit dem Material Flow Kit wird Material automatisiert durch die Fertigung transportiert.

Mit Anwendern weiter verbessern

Die Trumpf-Experten haben tausende Teile geschnitten und ihre jahrelange Fachexpertise einfließen lassen, um den Cutting Assistant zu entwickeln. Mit diesem Wissen haben sie den Algorithmus trainiert. Für Trumpf geht die Arbeit am Cutting Assistant allerdings weiter. So fließen künftig auch die Daten aus der Anwendung im Feld in die Lösung ein. Dieses Vorgehen ermöglicht noch schnellere und zuverlässigere Ergebnisse, weil sich das selbstlernende System kontinuierlich verbessert. Trumpf stellt dabei sicher, dass der Algorithmus die Expertise des Anwenders nicht verbreitet. „Von diesem neuartigen Entwicklungsansatz profitieren Hersteller und Anwender gleichermaßen. Dabei hat das Thema Datensicherheit für Trumpf höchste Priorität“, versichert Peters. Für die Anwender stellt Trumpf regelmäßig Online-Updates zur Verfügung, die sie sich auf ihre Maschine laden können.

Die mobilen Roboter können bis zu neun Stationen in der Fertigung anfahren. Dort übergeben sie das Material an den Produktionsmitarbeiter.

Ebenfalls neu: das Material Flow Kit

Den Materialtransport in der Fertigung zu automatisieren, stellt viele Firmen vor Herausforderungen. In der Regel muss das Unternehmen dafür seine komplette Fertigung digitalisieren und vernetzen. Diese Investition kann sich nicht jede Firma leisten. Mit dem „Material Flow Kit“ hat Trumpf zusammen mit Safelog eine Lösung entwickelt, die einfach zu nutzen ist und mit verringertem Installationsaufwand auskommt. Dabei transportieren mobile Roboter das Material durch die Fertigung. Steuern lassen sich die Fahrzeuge über eine Web-Anwendung, die auf jedem mobilen Endgerät im Netzwerk des Anwenders funktioniert. „Mit dem Material Flow Kit können sich die Produktionsmitarbeiter stärker auf wertschöpfende Tätigkeiten an den Maschinen konzentrieren. Transportaufträge für den mobilen Roboter lassen sich mit wenigen Klicks über die Web-App anlegen. Das entschärft den Fachkräftemangel und steigert die Produktivität der Blechfertigung“, erläutert Trumpf-Produktmanager Christian Frei.

50 Prozent Energieersparnis: Mit dem energieeffizienten Kühlaggregat treibt Trumpf das Thema Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung weiter voran.

Fahrzeuge einfach über App anfordern

Beim Material Flow Kit können die mobilen Roboter bis zu neun Stationen anfahren. Dazu zählen Maschinen in der Blechfertigung, aber auch manuelle Arbeitsplätze oder der Versand. Pro Station lassen sich bis zu acht Übergabeplätze für das Transportgut bestimmen. Sobald ein Produktionsmitarbeiter seine bearbeiteten Teile weitertransportieren möchte, fordert er über die Web-App den mobilen Roboter an. So kann er die Werkstücke auf einem Palettenwagen an das Fahrzeug übergeben, ohne seinen Arbeitsplatz zu verlassen. Der mobile Roboter kann bis zu einer Tonne Gewicht transportieren und eignet sich daher für einen Großteil der Bauteile in der Blechfertigung. Veränderungen in der Routenplanung, etwa wenn eine Maschine den Standort wechselt, lassen sich in einem mitgelieferten Software-Tool vom Kunde selbst vornehmen.

Keine Energieverschwendung dank Drehzahlregler: Dank geregelten Komponenten bringt die Lösung nur so viel Energie zur Kühlung auf, wie es der Laser erfordert.

Intelligente Steuerung erleichtert Inbetriebnahme

Bei der Inbetriebnahme lenkt ein Servicetechniker von Safelog den mobilen Roboter durch die Fabrik, beispielsweise mit einem Tablet. Auf diese Weise scannt das Fahrzeug mit seiner eingebauten Sensorik die Umgebung und erstellt eine virtuelle Karte der Fabrik. Im nächsten Schritt erstellt der Techniker im Software-Tool die Fahrstrecke und die dazugehörigen Prozessschritte an den einzelnen Stationen, etwa Biegen, Stanzen und Laserschneiden. Anschließend übermittelt die Web-Anwendung nahtlos den Transportauftrag an das Fahrzeug. Dadurch navigiert der mobile Roboter autonom und sicher durch die Fertigung. „Wenn die Unternehmen erste Erfahrungen mit dem Material Flow Kit gesammelt haben, empfehlen wir, die Trumpf-Software Oseon einzuführen. Damit können sie den Materialfluss mit dem Produktionsplan synchronisieren. Auf diese Weise gelangt das Material immer automatisch dorthin, wo es gebraucht wird – ohne Medienbrüche und Papier“, so Frei.

Mit einer Fläche von nur einem Quadratmeter passt der Kühler problemlos in jede Fertigung (im Bild zu sehen: Trumpf-Produktmanager Fabian Staib).

Trumpf setzt auf starke Partner

Trumpf hat das Material Flow Kit zusammen mit dem Partner Safelog entwickelt. Dank der Partnerschaft können Kunden auch die weiteren Roboterlösungen von Safelog für ihre Smart Factory einsetzen. „Wir arbeiten bei unseren Technologien mit marktführenden Unternehmen aus den jeweiligen Branchen zusammen. Das ermöglicht es uns, jedem Kunden eine maßgeschneidertes Komplettlösung aus einer Hand anzubieten“, sagt Daniel Andreas Bühler aus dem Bereich Partnermanagement bei Trumpf.

So auch beim neuen Maschinenkühler für Trumpf-Laserschneidmaschinen, der zusammen mit technotrans entwickelt und auf der INTECH erstmals präsentiert wurde. Beim energieeffizienten Kühlaggregat, das gegenüber herkömmlichen Lösungen bis zu 50 Prozent Energie beim Kühlvorgang einspart, sind dabei die Hauptkomponenten wie etwa Pumpen, Lüfter und Verdichter mit einem Drehzahlregler ausgestattet. Dadurch bringt die Lösung nur so viel Energie auf, wie tatsächlich zur Kühlung des Lasers erforderlich ist.

Nachhaltigkeit vorantreiben

Insbesondere beim Schneiden im Dünnblech oder bei geplanten Pausen während der Bearbeitung lässt sich so viel Energie einsparen. „Mit dem neuen Kühler treibt Trumpf das Thema Nachhaltigkeit in der industriellen Fertigung weiter voran. Anwender sparen nicht nur Strom und damit auch CO₂, sondern auch Energiekosten. Dadurch leisten Firmen einen Beitrag zu ihrer Wettbewerbsfähigkeit“, betont Trumpf-Produktmanager Fabian Staib. Aufgrund der hohen Energieersparnis rechne sich das energieeffiziente Kühlaggregat für Unternehmen schon nach weniger als vier Jahren. Mit einer Fläche von nur einem Quadratmeter passt der Kühler problemlos in jede Fertigung. Trumpf bietet die Lösung für seine Laserschneidmaschinen mit 24 kW Laserleistung an. Perspektivisch will das Hochtechnologieunternehmen den Kühler auch für weitere Laserleistungen auf den Markt bringen.

Mit dem neuen Kühler unterstützt Trumpf Unternehmen aus der Blechbearbeitung, ihren Verbrauch an Kältemitteln im Sinne der Kigali-Vereinbarung zu reduzieren. Das Abkommen aus dem Jahr 2016 regelt weltweit die schrittweise Reduktion von umweltschädlichen Kältemitteln. Das verwendete Kältemittel R513a hat ein deutlich geringeres Treibhauspotential und erfüllt damit die verschärften Vorgaben des Kigali-Abkommens.