Echtzeitüberwachung von Robotern mit exemplarspezifischen Getriebedaten geplant

Nabtesco arbeitet an neuen digitalen Services, die moderne Wartungskonzepte im Sinne von Industrie 4.0 ermöglichen werden

An Predictive Maintenance kommt im Industrie-4.0-Zeitalter niemand vorbei. Nabtesco, Weltmarktführer im Bereich Robotergetriebe, arbeitet daher an Lösungen zur Echtzeitüberwachung von Robotern mittels digitaler Getriebemodelle. Das Ziel: vorausschauende Wartungskonzepte für höchste Wirtschaftlichkeit und maximale Roboterverfügbarkeit.

Für Robotergetriebe gibt es üblicherweise feste Wartungsintervalle. Nach einer gewissen Zeit oder einer bestimmten Betriebsdauer werden sie ausgetauscht – und zwar unabhängig vom tatsächlichen Verschleiß. Je nach Applikationsanforderungen, Einsatzdauer und Aufgabenfeld sind die Getriebe in der Praxis jedoch unterschiedlich großen Belastungen ausgesetzt. Auch ist die Beanspruchung der einzelnen Achsen nicht gleich stark. Hier setzt Nabtesco mit seinem Projekt zur Erarbeitung vorausschauender Wartungskonzepte (Predictive Maintenance) an. Noch befindet sich das Vorhaben in der Anfangsphase, doch das Potenzial ist enorm.

Getriebedaten direkt vom Hersteller

Als erster Getriebehersteller in der Robotik öffnet der Zykloidgetriebespezialist und Weltmarktführer im Bereich Robotergetriebe die Blackbox Getriebe und stellt Roboterherstellern mit einem Nabtesco-Add-on für die Robotersteuerung getriebespezifische Daten und Charakteristiken zur Verfügung. Das Ziel: Eine digitale Nachbildung des haptischen Getriebes mit seinen relevanten Eigenschaften. Für eine künftige Echtzeitüberwachung von Robotern sind die realen seriennummernbezogenen digitalen Getriebeeigenschaften von Nabtesco von zentraler Bedeutung, denn sie ermöglichen eine individuelle Momentaufnahme der Roboterauslastung und damit eine Betrachtung der Restlebensdauer der einzelnen Getriebe.

Bedarfsgerechte Wartung dank Condition Monitoring

Dabei soll mit Werten gearbeitet werden, die ohnehin zur Verfügung stehen. So erlaubt der Drehzahl- und Drehmomentverlauf in Kombination mit Erfahrungswerten aus über 35 Jahren Getriebeentwicklung detaillierte Rückschlüsse über den Zustand des Getriebes und damit seine Restlebensdauer. Mit einer permanenten Überwachung der Zykloidgetriebe könnte die Wartung bedarfsgerecht ausfallen. Sich ankündigende Ausfälle ließen sich vorzeitig erkennen, Serviceeinsätze wären planbar, der Wartungsaufwand würde sich verringern und ungeplante Maschinenstillstandzeiten könnten vermieden werden. Im Ergebnis wären die Produktionsprozesse effizienter und die Produktivität höher.

Software statt Sensorik

Im Vergleich zu externer Sensorik bietet die softwarebasierte Lösung zahlreiche Vorteile, unter anderem Kostenreduktion, verringerte Systemkomplexität und bessere Datenqualität. Ein weiterer Punkt: Nicht alle Daten lassen sich mittels externer Sensoren erfassen. Das trifft beispielsweise auf die Steifigkeit zu – und natürlich die Erfahrungswerte aus der Entwicklung. So führt Nabtesco umfangreiche Tests durch, bevor ein Getriebe auf den Markt kommt und weiß daher genau, wie sich das Getriebe verhält, wenn es verschleißt oder welchen Einfluss Temperatur und Schmierstoff haben. All diese Parameter sollen in die Robotersteuerung mit einfließen.

Smarte Zykloidgetriebe für IIoT-Anwendungen

Mit den geplanten digitalen Services hat Nabtesco den digitalen Getriebe-Zwilling in der Robotersteuerung im Blick und eröffnet innovative Perspektiven für moderne Wartungskonzepte im Sinne von Industrie 4.0. Aktuell befindet sich das Projekt in der Entwicklungsphase. Geplant sind zwei Abstufungen: ein Nabtesco-Add-on mit generalisierten Daten eines bestimmten Getriebemodells sowie ein zusätzliches Upgrade für eine noch höhere Genauigkeit mit den spezifischen Daten der im Endeffekt verbauten Getriebe.

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