Unsere Laboranlagen
Labor für Steuerungs- und Regelungstechnik
Vorstellung unserer Laboranlagen und unserer Visionen
Im Labor für Steuerungs- und Regelungstechnik stehen drei Anlagen zur Verfügung, mit deren Hilfe die Darstellung und Erkl?rung verschiedener industrieller Entwicklungs- und Produktionsszenarien durchgeführt werden kann. Neben den Anlagen ist auch ein "Kreativraum" vorhanden, in dem die Studierenden brainstormen, diskutieren und Konzepte entwickeln k?nnen (siehe obiges Foto).
Die erste, schon weit fortgeschrittene Anlage ist die Misch- und Abfüllanlage. Mit dieser k?nnen kleine Beh?lter mit einer kundenindividuellen Mischung von Flüssigkeiten befüllt und ausgelagert werden. Eine n?here Beschreibung der Funktionsweise der Anlage und der Visionen, die wir mit der Anlage verfolgen, finden Sie im nachstehenden Abschnitt "Misch- und Abfüllanlage".
Die zweite Anlage dient zur Laser-Gravur von kleinen Einkaufswagenchips. Das besondere an der Anlage: Für den Aufbau und die Funktionsweise werden vornehmlich LEGO-Mindstorms Elemente verwendet, zur Programmierung der Automatisierung die Industriesoftware Simulink von The Mathworks. Eine n?here Beschreibung der Funktionsweise der Anlage und der Visionen, die wir mit der Anlage verfolgen, finden Sie im übern?chsten Abschnitt "Laseranlage".
Die dritte Anlage bildet eine Fertigungsstra?e für RFID-Schlüsselanh?nger ab. Mit dieser Anlage k?nnen kundenindividuelle Informationen auf einen RFID-Chip geschrieben und dieser in dann in einen Schlüsselanh?nger "verpackt" werden. Weitere Informationen finden Sie im dritten Abschnitt "Sortieranlage".
Der St?ubli Roboter (Nummer ?2“) setzt einen sich im Lager befindlichen Glasbeh?lter (Marmeladenglas) in einen Warentr?ger (Nummer ?1“) ein. Der Roboter greift anschlie?end den Warentr?ger und führt diesen der Misch- und Abfüllanlage zu (Nummer ?3“).
In der Misch- und Abfüllanlage wurden zuvor verschiedene Flüssigkeiten nach in Rezepten definierten Verh?ltnissen miteinander vermischt und in die Fertigproduktbeh?lter abgefüllt. Befindet sich ein Warentr?ger mit Glasbeh?lter in der Anlage, dann wird dieses Glas mit einem der Fertigprodukte gefüllt, verdeckelt und anschlie?end vom St?ubli Roboter ausgeschleust. Der Roboter transportiert den Warentr?ger auf das sich hinter der Misch- und Abfüllanlage befindliche F?rdersystem von Bosch-Rexroth (Nummer ?4“).
Das F?rdersystem transportiert den Warentr?ger mit abgefülltem und verdeckeltem Glasbeh?lter zur Position Nummer ?5“, wo der Glasbeh?lter entnommen werden kann. Der nun leere Warentr?ger wird anschlie?end vom fahrerlosen Transportsystem Robotino (Nummer ?6“) zurück zum Lager (Nummer ?1“) transportiert.
Aktuell wird das Ziel verfolgt, dass die Misch- und Abfüllanlage in die verteilte "Smart Factory" der dafabet888官网,大发dafa888 Osnabrück (initiiert vom Kompetenzzentrum Industrie 4.0 der dafabet888官网,大发dafa888 Osnabrück) integriert wird. Das Produktionsszenario stellt sich dabei wie folgt dar:
Mit der verteilten Smart Factory wird die kundenspezifische Produktion eines Stempels mit kundenindividueller Stempelkissenfarbe abgebildet. Das Szenario startet mit der Eingabe individueller Produktions?auftr?ge, welche über eine Webseite eingegeben werden k?nnen. Im Anschluss werden die Auftr?ge der Losgr??e 1 dann automatisch abgearbeitet.
Da die verschiedenen Produktionsanlagenteile nicht an einem Ort zusammengefasst, sondern an unterschiedlichen Standorten auf dem Campus Westerberg der dafabet888官网,大发dafa888 Osnabrück verteilt sind, spricht man von einer verteilten Smart Factory. Die Webserver für die Auftragserstellung sowie der Pr?geplatten?druck befinden sich im SI-Geb?ude (Labor für Softwaretechnik), die Misch- und Abfüllanlage für die Stempelkissenfarbe im SB-Geb?ude (in unserem Labor für Steuerungs- und Regelungstechnik) und die Montageanlage im AD-Geb?ude (Labor für Handhabungstechnik und Robotik).
Um neben der Befüllung von etwas gr??eren Glasbeh?ltern auch das oben beschriebene Produktionsszenario darstellen zu k?nnen, müssen kleine 100ml Plastikflaschen mit Stempelkissenfarbe abgefüllt werden. Das ist mit den bisher vorhandenen Komponenten nicht m?glich, denn diese Komponenten sind für gro?e Flüssigkeits?mengen ausgelegt. Beispielsweise nutzt die Abfülleinheit die gro?e ?ffnung der Marmeladengl?ser für eine ?spritzfreie“ Abfüllung und die Verdeckelungseinheit ist für flache Deckel ausgelegt.
Es ist somit neues, zus?tzliches Abfüllmodul mit hochgenauen Dosierpumpen für die kleinen Plastikflaschen zu entwickeln und umzusetzen. Weiterhin muss eine neue, zus?tzliche Verdeckelungs?einheit für die kleinen Plastikflaschen entwickelt und umgesetzt werden. Beides Aufgaben für das n?chste Studierenden-Projekt!
Um zukünftig den Studieneinstieg leichter zu gestalten und den Studierenden früh aufzuzeigen, was die Elektrotechnik - insbesondere die Automatisierungstechnik - an spannenden Themen für sie bereith?lt, soll zukünftig ein Projekt in die ersten Semester integriert werden.
Die Idee ist es, den Studierenden die M?glichkeit zu geben, ein eigenes Produkt aus dem Studium heraus zu gewinnen bzw. wortw?rtlich ?etwas aus dem Studium mitzunehmen“. Dazu werden mit dieser Anlage personalisierte Einkaufschips produziert, wobei die Anlage haupts?ch aus LEGO-Mindstorms Komponenten aufgebaut ist. Mit Hilfe der Anlage sollen die Studierenden einen Einblick in den Bereich der Automatisierung gegeben werden, der im sp?teren Verlauf des Studiums ja auch eine Vertiefungsm?glichkeit darstellt. Die Gravur der Einkaufschips erfolgt mit Hilfe eines Lasers, so dass die Studierenden die Arbeit mit einem Laser kennenlernen k?nnen und zudem die notwendigen Sicherheitsvorkehrungen erlernen.
Die beinhaltet bisher ein Magazin für die Rohlinge, einen Schieber, eine Rutsche sowie drei F?rderb?nder, von denen eines mit Hilfe eines beweglichen Sockels in X- und Y-Richtung verschoben werden kann. Weiterhin gibt es eine Laserschutzbox mit zwei Toren und einen Roboter mit einem Beh?ltnis für fertige Produkte. Der Laser befindet sich innerhalb der Laserschutzbox auf einer Schiene und kann ebenfalls verfahren werden. Die Ansteuerung erfolgt gr??tenteils über Lego Mindstorms Bricks. Die Bricks werden über eine WLAN-Verbindung programmiert und kommunizieren über diese miteinander per UDP. Die Ansteuerung des Lasers findet über einen Arduino statt, die Sicherheitstechnik wird durch eine SPS gesteuert.
In einem Materiallager befinden sich unterschiedlich gef?rbte Geh?use und Deckel für den Schlüsselanh?nger. ?ber eine HMI (Human Machine Interface, Benutzerschnittstelle) kann eine gewünschte Kombination von Geh?use und Deckel ausgew?hlt, sowie individuelle Informationen für den RFID-Chip hinterlegt werden. Nach dem Start der Produktion werden die entsprechenden Bauteile automatisch aus dem Lager entnommen und dem Roboter zugeführt. Mittels eines Vakuumsaugers bef?rdert der Roboter die Bauteile in die eigentliche Produktionsstra?e. Dort wird der RFID-Chip beschrieben, automatisiert in das Schlüsselanh?ngergeh?use gelegt und mit dem Geh?usedeckel verschlossen. Anschlie?end kann der fertige Schlüsselanh?nger dem Produktionssystem entnommen werden.