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Autonomes Laserschneiden

Die Maschine von morgen schneidet autonom – da sind wir uns sicher. Und wer davon besonders profitiert, ist auch bereits klar: Sie. Denn unsere Zukunftstechnik denkt mit. Sie schaut voraus. Arbeitet fast von selbst. Mit dem Menschen stets am Steuer. Ermöglicht wird das alles durch das Zusammenspiel intelligenter Assistenzsysteme, adaptiver Maschinenfunktionen und nicht zuletzt wegweisender Ideen. Entdecken Sie jetzt die TRUMPF Vision zur Autonomen Maschine, unsere bereits heute verfügbaren Innovationen und deren Potential für Ihre Blechfertigung. Begleiten Sie uns in die autonome Zukunft.

Weit mehr als eine Vision: Autonome Maschinen bei TRUMPF

Durch zahlreiche Assistenzsysteme haben wir den Grundstein für die Autonome Maschine gelegt. Die Entwicklung ist noch lange nicht abgeschlossen, wir sind überzeugt, dass die Zukunft autonom arbeitenden Maschinen gehört. Sie überwachen und regeln den Bearbeitungsprozess und ermöglichen so eine störungsfreie Fertigung. Der Bediener wird entlastet, seine Rolle verändert sich, er wird zum Prozessmanager. So entstehen in Zusammenarbeit aus Mensch und Maschine optimale Ergebnisse.

Die 5 Stufen zur Autonomen Maschine

1

nicht assistiert

Die Bedienerbindung ist maximal. Alle Tätigkeiten werden vom Bediener ausgeführt.

manuelle überwachung
bedienerbindung an maschine

1

2

assistiert

Die Maschine unterstützt den Bediener bei ausgewählten Tätigkeiten. Der Bediener befindet sich überwiegend im Maschinenumfeld.

manuelle überwachung
bedienerbindung an maschine

2

3

teilautonom

Die Maschine regelt den Schnitt weitgehend selbstständig. Der Bediener muss sich in der Regel nur zu vorhersehbaren Zeitpunkten an der Maschine befinden.

manuelle überwachung
bedienerbindung an maschine

3

coming soon

4

hochautonom

Die Maschine vermeidet Störungen durch Selbstoptimierung. Der Bediener wird vorausschauend über notwendige Eingriffe informiert.

manuelle überwachung
bedienerbindung an maschine

4

vision

5

vollautonom

Die Maschine reagiert eigenständig auf alle Störungen im Produktionsprozess. Die Bedienerbindung ist minimal, der Fokus liegt auf der Wartung der Maschine.

manuelle überwachung
bedienerbindung an maschine

5

manuelle überwachung
bedienerbindung an maschine

Unsere Vision ist klar definiert. Wir haben die Entwicklung zu autonom agierenden Maschinen im Visier. Mit der neuen adaptiven Vorschubregelung Active Speed Control und dem Laservollautomaten TruLaser Center 7030 haben wir die Schwelle zur dritten Stufe der Skala überschritten. Die fünfte Stufe stellt die vollautonome Maschine dar. Bei der Einteilung werden insbesondere folgende Parameter zur Standortbestimmung berücksichtigt: Anteil der manuellen Überwachung und Bedienerbindung an der Maschine. Dabei steht die Fähigkeit einer Maschine im Fokus, Störungen – ohne menschliches Eingreifen – selbstständig zu erkennen, zu vermeiden und zu beheben. In unserer Vision steht dem Bediener eine zentrale Rolle zu, die den Prozess steuert und die Kontrolle behält.

Mit großen Schritten vorwärts: Intelligente Sensorik sorgt für Produktivitätssprung

Ein Teil unserer Vision ist bereits Realität. Intelligente Assistenzsysteme beim Laserschneiden entwickeln beispielsweise Abarbeitungsstrategien, die Kollisionen mit kippenden Teilen vermeiden oder die Nachproduktion von Teilen aus Restgittern erleichtern. Auch Düsen werden automatisch inspiziert und bei Bedarf ausgewechselt. Der Anteil an Maschinenfunktionen, die Prozesse selbstständig steuern, steigt kontinuierlich.

Ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Autonomen Maschine ist die neu entwickelte adaptive Vorschubregelung Active Speed Control. Das System blickt durch die Düse in den Schnittspalt, überwacht den Schneidprozess und regelt selbstständig die Vorschubgeschwindigkeit. Selbst wenn die Blechdicke innerhalb einer Tafel variiert oder Qualitätsschwankungen wie Rost und Lackreste das Blech beeinflusst haben, stellt das System den richtigen Vorschub beim Brenn- und Schmelzschnitt sicher. Die Datenanalyse ermöglicht einen stabilen und schnellen Schnitt. Schneidunterbrechungen können so vermieden werden, was den Teileausschuss deutlich reduziert. Auch der Bediener wird entlastet. Er kann jederzeit die wichtigsten Prozessparameter sowie ein Live-Bild durch die Düse abrufen und wird aktiv informiert, falls ein Eingreifen erforderlich ist. Bisher notwendige Tapeshots gehören der Vergangenheit an.

Active Speed Control: Durchschaut den Prozess, regelt den Schnitt

Schneidsensorik Active Speed Control Keyvisual

Laserschneiden mit und ohne Vorschubregelung im Vergleich

Werfen Sie einen Blick hinter die Kulissen

TRUMPF ist ein Pionier beim Laserschneiden. Damit dies auch in Zukunft so bleibt, forschen wir unermüdlich, stets am Rand des technologisch Möglichen. Auf dem Weg zur Autonomen Maschine haben wir eine klare Vision. Wir wollen mit durchdachten und einfachen Bedienkonzepten die Arbeit des Bedieners leichter machen. Unsere Lösungen befähigen ihn dazu, auf etwaige Störungen einfach reagieren zu können. Im Zentrum steht dabei die Wirtschaftlichkeit, denn im Vergleich zur nichtassistierten Bearbeitung sinken beim autonomen Verfahren die Teilekosten signifikant.

Performanceanalyse: TRUMPF Entwickler optimieren die Bearbeitung in allen Blechdicken

Es geht immer noch besser: TRUMPF Entwickler werten Schneiddaten aus, um Active Speed Control weiter zu optimieren

Agile Projektplanung: Mitarbeiter aus der 2D-Laserentwicklung im Sprintreview

Elektrisierend: Zukunftstechnologie entsteht auch im Elektroniklabor, wo neue Bauteile auf Herz und Nieren getestet werden

Dem geschulten Auge entgeht nichts: Visuelle Überprüfung der Teilequalität im Entwicklungsprozess

Versuch macht klug: Zur Entwicklung neuer Maschinen gehört auch das Testen neuer Funktionen und Regelparameter unter Realbedingungen

Voller Durchblick: Überprüfung des Schutzglases nach dem Testlauf einer Entwicklungsmaschine

Das Wir gewinnt: Nur im Team erreicht man technische Durchbrüche wie Active Speed Control und die Entwicklung der TruLaser Center 7030

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Fit für die Zukunft: Mit intelligenten Funktionen von TRUMPF für alles gerüstet

Assistenzsysteme machen das Leben leichter: Sie verkürzen und vereinfachen viele Prozesse beim Laserschneiden – und machen sie deutlich sicherer. So können Sie Ihre Maschine optimal nutzen und manuelle Eingriffe minimieren. Neben der neu entwickelten Active Speed Control stehen Ihnen bei TRUMPF für alle Prozessschritte Lösungen in Form von intelligenten Funktionen zur Verfügung. Eine kompakte Auswahl der Funktionen zum Autonomen Laserschneiden finden Sie hier.

Assistenzsystem AdjustLine
AdjustLine

Mit AdjustLine schneiden Sie auch minderwertiges Material schnell und einfach. Denn die Funktion passt die Parameter automatisch an diese Situation an. So sparen Sie Ausschuss und Materialkosten.

Assistenzsystem Automatischer Düsenwechsler
Automatischer Düsenwechsler

Der Düsenwechsler wechselt die Schneiddüse automatisch, falls für die Bearbeitung eines neuen Auftrags oder aufgrund von Verschleiß erforderlich. So profitieren Sie von reduzierten Nebenzeiten und weniger manuellen Eingriffen.

Assistenzsystem BrightLine fiber
BrightLine und BrightLine fiber

Das Nonplusultra in Sachen Kantenqualität: Bei Edelstahl und Baustahl schneidet Ihr CO2-Laser mit BrightLine. Aber auch der Festkörperlaser kann dank BrightLine fiber äußerst hochwertige Schneidergebnisse liefern.

Assistenzsystem Condition Guide
Condition Guide

Die Ampel des Condition Guide zeigt Ihnen den Status wichtiger Elemente, die die Schneidfähigkeit beeinflussen; bei Bedarf gibt Ihnen das Programm Handlungsempfehlungen und erstellt Prognosen, wann eine Wartung nötig wird.

Assistenzsystem CoolLine
CoolLine

Mit CoolLine gelingen sogar enge Konturen problemlos. Die Funktion hält Ihr Werkstück während des Schneidens konstant kühl. Auf diese Weise können Sie auch filigrane Teile schneiden und noch enger schachteln.

Assistenzsystem Detect Line
DetectLine

Ein Kamerasystem bestimmt die Lage eingelegter Bleche präzise und ermöglicht die hochgenaue Nacharbeit geschnittener Teile. Außerdem vermisst DetectLine einen geschnittenen Fokuskamm automatisch und stellt die Fokuslage ein.

Assistenzsystem Drop&Cut
Drop&Cut

Dank der Kameraunterstützung von Drop&Cut produzieren Sie Teile aus bestehenden Programmen in Sekundenschnelle nach. Zudem verwerten Sie ungenutzte Resttafeln.

Assistenzsystem Einschneidkopf
Ein-Schneidkopf-Strategie

Schneidkopfwechsel kosten immer zu viel Zeit. Schaffen Sie sie einfach ab: Denn dank der Ein-Schneidkopf-Strategie bearbeiten Sie alle Blechdicken mit ein und demselben Schneidkopf.

Assistenzsystem Highspeed Eco
Highspeed Eco

Mit dem Schneidturbo Highspeed Eco können Sie Ihren Tafeldurchsatz und Ihre Vorschubgeschwindigkeit verdoppeln. Gleichzeitig sinkt Ihr Schneidgasverbrauch um bis zu 70 %. So wird Stickstoffschneiden mit Festkörperlaser extrem effizient.

Assistenzsystem Collision Prevention
Kollisionsschutz

Oft drohen beim Schneiden von Dünnblech Kollisionen durch kippende Teile. Der durchdachte Kollisionsschutz ist eine Art Airbag für Ihren Schneidkopf, der höchste Prozesssicherheit garantiert und strukturelle Schäden vermeidet.

Assistenzsystem Online Status Schutzglas
Online-Zustandsprüfung des Schutzglases

Spritzer können die Fokussierlinsen von CO2-Maschinen verunreinigen. LensLine überwacht die Linse und schaltet den Strahl notfalls ab. Ihr Vorteil: Die Maschine steht nur kurz zur Linsenreinigung still.

Assistenzsystem Smart Beam Control
Smart Beam Control

Den korrekten Fokus des Lasers überprüft Smart Beam Control für Sie. Bei Bedarf regelt die Funktion die Fokuslage einfach nach. Das spart Zeit und macht den Prozess jederzeit sicher.

Assistenzsystem BrightLine fiber
Smart Collision Prevention

Vermeiden Sie teure Kollisionen mit Smart Collision Prevention: Ihre Maschine fertigt Teile und Innenkonturen in einer Reihenfolge, die das Kippen freigeschnittener Teile clever einkalkuliert.

Smart Nozzle Automation
Smart Nozzle Automation

Sind Ihre Düsen nicht mehr im einwandfreiem Zustand, kann es zu Gratbildung kommen. Die Folge: Nacharbeit oder Ausschuss. Smart Nozzle Automation wechselt die richtige Düse ein und überprüft Düsenzustand und Strahlzentrierung.

Wegweisend: Die TruLaser Center 7030

Was bedeuten Autonome Maschinen für Ihre Fertigung?

Das Zeitalter der intelligenten Fertigung hat längst begonnen. TRUMPF Maschinen agieren immer selbstständiger, sie analysieren und regeln Abläufe. Mit ihrer Hilfe werden Störungen vermieden und die Produktivität gesteigert. Mitarbeiter können schon heute bei vielen Tätigkeiten unterstützt und entlastet werden. Auch Laserschneiden wird in Zukunft noch einfacher und stressfreier. Welche weiteren Vorteile die Integration teilautonomer und autonomer Technologien für Ihre 2D-Laserbearbeitung mit sich bringt? Das erfahren Sie durch Klicken auf die grünen Punkte in der Grafik.

1. Weniger Ausschussteile

Sagen Sie Ausschuss den Kampf an: Denn noch bevor es zum Fehlschnitt aufgrund minderwertiger Materialqualität oder Verunreinigungen kommt, hat die Sensorik das bereits erkannt.

2. Intuitive Maschinen

Viele Störungen werden durch intelligente Assistenzsysteme erkannt oder verhindert. In Kombination mit der Touchpoint HMI Bedienoberfläche sind Maschinen intuitiver bedienbar. Zudem können durch Softwareupdates in Zukunft weitere Funktionen des autonomen Laserschneidens einfach aufgespielt werden

3. Transparente Prozesse

So geht stressfreie Arbeit: Hinweise oder Fehlermeldungen werden schnell und einfach mobil auf ein Tablet oder Smartphone geschickt. Der Bediener wird informiert, ob ein manueller Eingriff notwendig ist.

4. Entlastete Bediener

Während der Schneidprozess sicher läuft, hat der Bediener Zeit für andere Aufgaben, zum Beispiel Materiallogistik oder Arbeitsvorbereitung. Das sorgt für maximale Produktivität und Maschinenauslastung.

5. Störungsarme Nachtschichten

Teilautonome Funktionen in Kombination mit Automatisierungskomponenten ermöglichen eine stabile und überwachungsarme Fertigung – auch bei Nachtschichten mit geringerer Personaldichte.

6. Planbare Wartung und Rüstung

Zukünftig wird es möglich sein, dass autonome Laserschneidmaschinen Wartungen selbst vorschlagen und kontrollieren und den Rüstbedarf prognostizieren. Mit EasyOrder ist schon heute eine einfache Bestellung und schnelle Verfügbarkeit von Verschleißteilen gewährleistet.

7. Geschwindigkeiten weit über den Standardwerten

Dank Active Speed Control wird das Einkalkulieren von Puffern beim Vorschub hinfällig. Mit der Sensorik arbeitet die Maschine jeweils so schnell wie möglich und so prozesssicher wie nötig. Häufig sind Geschwindigkeiten erzielbar, die deutlich über den in den Schneiddaten hinterlegten Standardwerten liegen.

8. Automatische Nachproduktion

Hoch- und vollautonome Laserschneidanlagen werden künftig nach behobenen Störfällen selbstständig Wiedereinstiegsstrategien ermitteln. So wird eine automatische Nachproduktion möglich.

9. Weniger Nacharbeit

Die Active Speed Control ermittelt den optimalen Vorschub und regelt bei Bedarf nach, auch dann, wenn die Blechdicke variiert. In vielen Fällen wird so die Grat- und Schlackebildung reduziert.

Haben Sie sich darüber schon einmal Gedanken gemacht?

Wird es in den nächsten Jahren bereits vollautonome Maschinen geben?

Bereits heute können wir auf eine Vielzahl an Meilensteinen auf dem Weg zur Autonomen Maschine zurückblicken. Hierzu gehören Maschinenfunktionen und Assistenzsysteme wie Smart Collision Prevention zur Kollisionsvermeidung, Smart Nozzle Automation, der automatische Düsenwechsler sowie die intelligente Laserstrahlüberwachung Smart Beam Control. Die Entwicklung ist aber längst nicht abgeschlossen. Das zeigen bahnbrechende Entwicklungen wie der Laservollautomat TruLaser Center 7030 oder die adaptive Vorschubregelung Active Speed Control. Bis zur Vollautonomie werden noch einige Jahre vergehen. Auch eine vernetzte Fertigungsumgebung sowie Künstliche Intelligenz (KI) spielen dabei eine wichtige Rolle.

Wer braucht eigentlich autonome Maschinen?

Jedes Unternehmen, das sich zum Ziel setzt, im Zeitalter der Digitalisierung wettbewerbsfähig zu bleiben, erzielt durch Automatisierung von Prozessen und den Einsatz autonom agierender Maschinen positive Effekte. Intelligente Automatisierungslösungen beispielsweise schaffen die Basis für eine wirtschaftliche Fertigung und bieten viele Vorteile in puncto Effizienz und Transparenz. Doch was nutzt die schnellste Maschine, wenn zum Beispiel Teile kippen? Intelligente Assistenzsysteme sind für viele Herausforderungen der Zukunft die Lösung. Stillstandzeiten können bei 2D-Laserschneidmaschinen schnell die Hälfte der Arbeitszeit ausmachen. So lange wird gerüstet, absortiert oder es werden Störungen behoben. Autonom fertigende Lasermaschinen sind in der Lage, Störungen selbstständig zu vermeiden und zu beheben.

Welche Auswirkungen hat Autonomie auf meine Teilekosten?

Mit einem zunehmenden Grad an Autonomie sinken die Teilekosten. Das hängt damit zusammen, dass generell weniger Störungsfälle beim Produzieren auftreten. Und falls sie doch auftauchen sollten, werden sie sofort von der Maschine erkannt und ggf. mit Bedienerunterstützung behoben. Das wirkt sich positiv auf den Output aus. Darüber hinaus wird deutlich weniger Ausschuss produziert. Active Speed Control beugt präventiv Schnittabbrüche aufgrund beispielsweise variierender Materialqualitäten vor. So wird beispielsweise vermieden, dass unbemerkt Ausschussteile produziert werden.

Wird es in Zukunft nur noch perfekte Teile ohne Ausschuss geben?

Eine Fertigung ganz ohne Störungen und Ausschuss ist wünschenswert, aber wenig realistisch. Eine Annäherung an spärlich gefüllte Schrottcontainer ist das Ziel. Es wird jedoch immer Materialien und Qualitäten geben, die sich nur bedingt zum präzisen Laserschneiden eignen. Ob produzierte Teile keiner weiteren Nacharbeit bedürfen, hängt immer vom Anwendungsfall ab. Grat- und Schlackebildung lässt sich nicht vollkommen ausschließen. Wir arbeiten jedoch daran, dass die Feile nur noch in den seltensten Fällen der Werkzeugschublade entnommen werden muss.

Was hat die Active Speed Control mit Autonomem Laserschneiden zu tun?

Active Speed Control ist die neueste Entwicklung von TRUMPF auf dem Weg zur Autonomen Maschine und schafft den Einstieg ins teilautonome Laserschneiden. Durch sie wird die Teileproduktion robuster, transparenter, unabhängiger – und vor allem produktiver. Möglich wird dies durch eine ständige Überwachung des Schneidprozesses. Per Live-Blick durch die Düse beobachtet die Sensorik die Strahlung, die beim Schmelzen des Materials entsteht. Anhand dieses sogenannten Prozessleuchtens bestimmt sie, ob die Schmelze wie geplant austritt, ermittelt den schnellstmöglichen Vorschub und regelt bei Bedarf nach – und das viele hundert Mal pro Sekunde. Die Effekte: weniger Ausschuss, höhere Prozessstabilität und eine geringere Bedienerbindung an der Maschine.

Ersetzen Maschinen die Bediener?

Ein klares Nein. Die Bedienerbindung an der Maschine nimmt ab. Das geschieht aber aus gutem Grund, der Bediener wird nicht mehr gezwungen sein, den Schneidprozess manuell zu überwachen. Das entlastet ihn. Die Notwendigkeit des manuellen Eingriffs in kritischen Situationen wird drastisch gesenkt. Stattdessen erhält er, etwa bei der Vorschubregelung Active Speed Control, eine Info auf das Mobilgerät und kann entsprechend reagieren. Besonders vorteilhaft ist, dass der Bediener sich nun anderen Aufgaben widmen kann – wie etwa der Programmierung oder der Rüstungs- und Wartungsvorbereitung. Der Bediener behält zu jeder Zeit die volle Kontrolle, unterstützt durch die Lasermaschine und deren Assistenzsysteme.

Broschüre herunterladen

pdf

16.11.2018
2 MB
Broschüre TruLaser Center 7030

pdf

12.11.2018
6 MB
Broschüre 2D-Laserschneidmaschinen

pdf

22.10.2018
544 KB
Flyer Intelligente Funktionen im 2D-Laserschneiden 

 

 

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