Automatisierung der Produktion - Wie Trays die Automatisierung der Industrie 4.0 unterstützen

Was ist Automatisierung?

In der Industrie 4.0 ist die Automatisierung der Produktion von entscheidender Bedeutung. Sie basiert auf der Vernetzung von Maschinen und Anlagen, um eine smarte Fabrik zu schaffen, in der Prozesse eigenständig und in Echtzeit ablaufen. Durch die Produktionsautomatisierung wird der Einsatz moderner Technologien ermöglicht, die die Produktionsabläufe nicht nur effizienter und flexibler machen, sondern auch stärker auf individuelle Bedürfnisse abstimmen. 

Der Einsatz von Technologien wie Industrieroboter, computergestützte Maschinen (CNC) und Sensorik steigern die Betriebssicherheit und sorgen für eine gleichbleibend hohe Produktionsqualität. So können in der industriellen Fertigung zahlreiche Abläufe, von der Herstellung bis zur Logistik, automatisiert werden. Diese Autonomie erhöht die Effizienz, reduziert Fehler und ist ein zentraler Bestandteil der Automatisierungstechnik. Wie Trays die Automatisierung der Produktion ermöglichen, erfahren Sie in den folgenden Abschnitten. 

Welche Prozesse können in der industriellen Produktion automatisiert werden?

Die moderne Fertigung enthält viele Herausforderungen bei der Automatisierung der Produktion, insbesondere wenn es um die Optimierung wichtiger Prozesse geht. Im Folgenden sind einige der zentralen Prozesse aufgeführt, die häufig automatisiert werden:

Inbound Logistik 

Der Zulieferer liefert Ihre Bauteile just-in-time an. Diese Bauteile werden der Produktion zugefügt und sind in sinnvollen Mengeneinheiten auf Paletten verpackt. 

Produktion 

Angekommen auf der Fertigungsstraße, werden die Bauteile automatisiert der Produktion, in einem Kunststofftray (auch Werkstückträger genannt), welches auf Automatisierung auslegt ist, zugeführt. Dieser Werkstückträger ist so konstruiert, dass alle Bearbeitungsstufen durchlaufen werden und verschiedene Reife-Ausführungen des Bauteils aufgenommen werden können. 

Outboundlogistik 

Hat das Bauteil die Fertigungslinie durchlaufen, liefert das Automatisierungstray die perfekte Lösung. Das auf Produktionsautomatisierung ausgelegte Tray dient dem Transport von exakten Verpackungseinheiten und wird simultan als Mehrweg-Pendelverpackung zu Ihren Endkunden verwendet.

Voll- oder halbautomatisierte Produktion – So werden Trays für die Automatisierung der Produktion eingesetzt 

Schauen wir uns den Prozess der Automatisierung in der Fertigung etwas genauer an. Innerhalb der Anlage durchlaufen das Bauteil und das Tray autonom verschiedenste Fertigungsstufen, angefangen beim Messen/Prüfen, über die Bestückung und Montage bis hin zur Verpackung und Entnahme der Bauteile aus dem Tray.

Produktionsautomatisierung in der Fertigungsstraße

Das Automatisierungstray wird an die Abmessungen der Transportbänder der Anlage angepasst. Meist passen sich die Abmessungen ebenfalls genormten Industriebehältern an. Alle bekannten „Normungen“ sind in der formary Datenbank gespeichert. Das Tray wird autonom durch einen Palettierer, in der Maschine aufgenommen. 

Dieser speist die leeren Trays ein und holt diese auch wieder aus der Anlage heraus. Da es verschiedenste Palettiersysteme von Schubladensystemen, bis zu Traystaplern gibt, richtet sich die Gestaltung des Tiefziehtrays danach.

Optimale Tray-Gestaltung für die Automatisierung in der Produktion

Vor der Entwicklung muss darauf geachtet werden, wie viele und welche Ausgestaltungen des Bauteils das Tray aufnehmen soll. Das Tray für die Produktionsautomatisierung und die Bauteilkavitäten müssen also echte Multifunktionskünstler sein, um jeden Schritt der automatisierten Produktion zu durchlaufen. 

Verschiedene Außenformen, Tiefen und Kanten unterstützen die automatisierten Prozesse und bieten jeder Bauteilversion Platz. Die Form der Kavität im Tray wird außerdem bestimmt durch die Technik oder Robotik, welche die Bauteile entnimmt und belädt. 

Oftmals spielt die gewünschte Packdichte (Bauteile pro Tray) bei der Ausgestaltung eine Rolle und wie deren Position definiert ist.Viele Fertigungsanlagen benötigen eine parallele und nicht-versetzte Positionierung aller Bauteile, damit Industrieroboter diese für eine effiziente Automatisierung der Produktion handeln können.

Wie unterstützen Trays noch die Automatisierung von Prozessen?

Industrieroboter sind maßgeblich an der Automatisierung der Produktion beteiligt. Primär sind diese für die Be- oder Entladung der Bauteile in und aus dem Tray zuständig. Die Randkontur und der Wandaufbau sind abhängig von der Symmetrie der Bauteile und können optisch als auch mechanisch unterstützt werden. Zur Positionierung können Elemente in das Tray eingebracht werden, wie Poka-Yoke Nocken. 

Die Konstruktion des Automatisierungstrays richtet sich nach dem eingesetzten Roboter: Wo greift der Roboterarm am Bauteil, sodass der Griff sicher angesetzt werden kann und Größe, Gewicht und Geometrie des Bauteils beachtet werden. Die Nesterkontur wird an den optimalen Hub der Greiferfinger angepasst. Die Beschichtung der Greiferbacken sollte an die Pick-and-Place Aufgabe angepasst sein. 

Roboterarme haben unterschiedliche Fähigkeiten. Simple Greifer fahren immer denselben Weg. Komplexere Systeme arbeiten mit integrierter Bildverarbeitung und Wegmesssystemen, die Konturen und Bauteile leichter anfahren können. Je nach System entscheidet sich der Toleranzbereich des Trays im Zusammenspiel der Anlage.

ℹ️ Mehr zur Konstruktion eines Tiefziehteils und was es zu beachten gibt, lesen Sie unter “Gestaltungsregeln für Kunststoff Tiefziehteile."

Wie erfasst die Anlage die Tray-Daten für die Produktionsautomatisierung?

Automatisierungstrays können codiert werden, damit Sensoren diese erfassen und essenzielle Daten sammeln können. Möglichkeiten sind binäre Erkennungssysteme im Trayrahmen und das Aufbringen von Kennzeichnungen wie RFID Chips, Transponder oder fixer Gravuren, welche erkannt und getracked werden können. Mehr dazu finden Sie unter “Kunststoff Automatisierungstrays.”

Automatisierung der Industrie 4.0 Fertigung durch Trays - Ein Fazit

Die Integration von Trays in automatisierte Fertigungsprozesse bietet eine effiziente Lösung für die Herausforderungen moderner Industrien. Die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Fertigungsanlagen sowie die Unterstützung für Robotik helfen, die Effizienz und Präzision weiter zu steigern. Abschließend unterstützen und optimieren Trays zur Produktionsautomatisierung die Industrie 4.0 in vielen Bereichen.

Richtig anfragen – schnell zum perfekten Tray zur Automatisierung Ihrer Produktion

Lassen Sie sich jetzt Ihr Tray zur Automatisierung Ihrer Prozesse konzipieren. Im formary Konfigurator einfach auf „Automatisierung“ klicken. formary erfragt alle relevanten Infos. 

Sie möchten trotzdem noch etwas loswerden oder haben weitere Fragen?  Schreiben Sie uns jetzt im LiveChat oder rufen Sie an: 07191 9525170.