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Additive Roboterzelle neben der Computerfräse

Roboter spielen eine Schlüsselrolle im Industriellen Internet der Dinge - hier ist beispielhaft ein Stäubli-Roboter zu sehen. Foto: Heiko Weckbrodt

Foto: Heiko Weckbrodt

Leichtbau, 3D-Druck und neue Verbundmaterialien stellen Dominanz der klassischen CNC-Zentren in der Metallbranche in Frage.

Chemnitz, 18. November 2021. Computergesteuerte Fräs- und Bohrzentren könnten künftig in vielen metallverarbeitenden Betrieben in Deutschland ihre bisherige Rolle als Rückgrat der Produktion verlieren. Grund: Die Nachfrage für Wellen, rund Motorkomponenten und andere symmetrische Bauteile aus Stahl oder Alu, auf die die klassischen CNC-Bearbeitungszentren spezialisiert sind, ist nicht mehr so hoch wie früher. Gefragt sind zunehmend auch Komponenten aus mehreren Materialien und komplizierten Geometrien, wie sie zum Beispiel in industriellen 3D-Druckern erzeugbar sind.

Institut ITW Chemnitz: Markt wandelt sich derzeit

„Der Markt ist im Wandel“, hat Bert Scheiter vom „Institut für innovative Technologien“ (ITW) aus Chemnitz während in einer Online-Präsentation „Robotik und Automatisierung“ der „Sächsischen Industrieforschungsgemeinschaft“ (SIG) eingeschätzt. „Durch Leichtbau, additive Fertigung, Technologien der Industrie 4.0 und andere Einflüsse verändert sich die Kundennachfrage.“ Auch steige der Bedarf an umweltfreundlicheren Bearbeitungstechnologien, die weniger Material und Energie verbrauchen. Nicht zuletzt scheitern traditionelle CNC-Zentren oft daran, auch „neue“ Materialien zu verarbeiten. In der Folge sorgen sich nach Scheiters Einschätzung inzwischen schon viele kleine und mittelständische Unternehmen aus der Metallindustrie in Sachsen und Thüringen um sinkende Stückzahlen und Auftragsvolumina.

Bearbeitungszelle der Zukunft mit Roboter, KI und 3D-Vision

Daher wollen die ITW-Ingenieure nun neue komplexe Bearbeitungszentren entwickeln, die mehr Freiheitsgrade als normale CNC-Zellen haben, flexibel umrüstbar sind, nachhaltiger arbeiten und eben auch neue Werkstoffe sowie komplizierte Bauteil-Geometrien beherrschen. Ein Beispielprojekt soll 2022 starten und das „robotergeführte Präzisionsbohren“ in den Fokus rücken. Dabei setzen die Entwickler unter anderem auf Präzisions-Roboter, 3D-Bilderkennung, Künstliche Intelligenz (KI), eine Echtzeit-Prozessdatenerfassung und Sensorsysteme für automatische Fehlerkorrekturen.

Privates Institut in der Tradition des Chemnitzer Werkzeugmaschinenbaus

Das Institut stützt sich bei diesen und weiteren Entwicklungsvorhaben auf die langen Traditionen des sächsischen Werkzeugmaschinenbaus. Das ITW selbst ist ein privates, industrienahes Forschungsinstitut in Vereinsform mit 35 Beschäftigten in Chemnitz. Zu den Schwerpunkten gehören Steuerungstechnik, Messtechnik, Robotik und Fertigungstechnologien. Zu den Kunden gehören vor allem kleine und mittelständische Unternehmen, die keine eigene Entwicklungsabteilung haben beziehungsweise größere Forschungsprojekte nicht allein stemmen können. Das ITW gehört zur SIG und zur Zuse-Gemeinschaft.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: SIK Science Talk, Präsentation ITW