Hensel Fahrzeugbau ist spezialisiert auf die Fertigung von Feuerwehr-Fahrzeugen. Diese Sonderfahrzeuge werden nicht an Fertigungsstraßen montiert, da sie sehr viel Handwerk erfordern. Ein Hemmnis dabei ist, dass bei der Fertigung mitunter Materialen aus dem Lager benötigt werden, die nicht vorab bereitgestellt werden können. Um den Materialfluss zu optimieren, suchte das mittelständische Unternehmen nach Möglichkeiten, diese Materialtransporte zu automatisieren. Mit Hilfe der Xito-Plattform kann Hensel eine passende Automatisierungslösung ohne eigene IT-Abteilung einfach und kostengünstig realisieren.

Automatisierungslösung ohne eigene IT-Abteilung entwickeln

Bei der Fertigung von Feuerwehr-Fahrzeugen werden durchschnittlich zwischen 3000 und 4000 Teile verbaut. Die Palette reicht von Ausstattung wie Schläuchen, Äxten und Blaulicht bis hin zu Montageteilen wie Aluwinkeln, Schrauben oder Muttern. Welche Materialien für die Montage jeweils benötigt werden, steht nur zu etwa zwei Dritteln vor Beginn der Arbeiten fest. Diese Teile können vorab am Fahrzeug bereitgestellt werden. Beim restlichen Drittel handelt es sich jedoch um Kleinteile, deren Bedarf sich erst kurzfristig in der Montage ergibt; die Mitarbeitenden müssen diese Teile gesondert aus dem Lager holen. Mitunter handelt es sich dabei um Teile, die möglichst rasch benötigt werden, um die Montage zügig fortsetzen zu können. Wertvolle Arbeitszeit wird so für wiederkehrende Gänge ins Lager und die mühsame Suche nach den jeweils benötigten Teilen aufgewendet.

Um die Produktivität der Mitarbeitenden zu verbessern, hat sich Hensel Fahrzeugbau entschieden, eine Automatisierungslösung für den Transport spontan benötigter Materialien vom Lager zum Montageplatz einzuführen. Dabei stellten sich dem mittelständischen Unternehmen aus Waldbrunn bei Würzburg gleich zwei Herausforderungen: Zum einen musste auf dem komplexen Robotik-Markt eine Lösung gefunden werden, die zu den individuellen Bedingungen vor Ort passen. Des Weitern verfügt das in zweiter Generation geführte Familienunternehmen mit rund 70 Mitarbeitende über keine eigene IT-Abteilung. Damit ist auch die zweite Herausforderung verbunden: Sind die passenden Robotik-Module gefunden, müssen sie zu einer Gesamtlösung zusammengeführt und in die betrieblichen Abläufe sowie die vorhandene Lager-Software eingebunden werden. Zur Suche nach der geeigneten Robotik-Lösung kommt so noch das komplexe Zusammensetzen der Module zu einer Lösung hinzu. Am Ende muss alles auch noch kostengünstig sein.

Automatisieren mit Xito

Die nun realisierte Lösung besteht aus der Software-Plattform Xito sowie verschiedene Robotik-Lösungen. »Xito hat es uns leicht gemacht, Robotik für unser Unternehmen zu nutzen«, sagt Ines Hensel, Geschäftsführerin von Hensel Fahrzeugbau. »Schon der Einstieg ins Thema ist denkbar einfach: Auf der Plattform gibt es die Möglichkeit einer kostenlosen und unverbindlichen Erstberatung.« Dafür können Unternehmen im Vorfeld Ihre Idee beschreiben und erläutern, wo und wie sie Roboter einsetzen möchten und welche Probleme damit gelöst werden sollen.

Bei Xito handelt es sich um ein Baukastensystem. Die Xito Engineering Suite ist die integrierte Entwicklungsumgebung und basiert auf einem Ansatz für modellbasiertes Low-Code Engineering. Mit der Suite lassen sich Bausteinen des Xito-Marktplatzes ohne Programmierung kombinieren. Lösungsbausteine im Baukastensystem sind Fähigkeiten, die von Robotern in Anwendungen benötigt werden, zum Beispiel Transportieren, Pick&Place aber auch Greifen, Erkennen, eine Position anfahren, an eine Zelle/Station andocken. Die Bausteine werden in der Software digital modelliert und sind dadurch maschinell auswertbar. Entwickler können Robotik-Lösungen zu Gesamtsystemen zusammensetzen. Auch Module von Fremdsystemen lassen sich über diverse Schnittstellen in die Xito-Umgebung einbinden.

Zudem können Hersteller ihre bestehenden Komponenten einbinden. Dazu wird die Software-Schnittstelle des Bausteins in einem digitalen Modell erfasst und kann so von der Xito-Software ausgewertet und verwendet werden.

Aus diesem Modell entsteht eine sogenannte Abstraktionsschicht, eine Art digitale Außenhülle, für den Baustein. Sie wird mit wenig Aufwand an seine bestehende Komponente (Hardware oder Software) angebunden. Dies erfolgt einmalig durch den Hersteller oder durch Dritte.

Neue Bausteine können über den Marktplatz verkauft werden oder in der geschlossenen ‚Xito-Library‘ innerhalb eines Teams oder eines Unternehmens geteilt werden. So entsteht ein Kollaborations-Werkzeug, welches die Zusammenarbeit in kleinen und großen Entwicklerteams erleichtert.

Kostengünstige Roboter-Automatisierung

Im Fall von Hensel Fahrzeugbau sollte dies ein IT-Dienstleister übernehmen. Auch hier unterstützt die Plattform bei der Suche. In diesem Fall ist Awesome Technologies IT-Dienstleister der Wahl und unterstützt die Umsetzung der gewünschten Automatisierung: »Gemeinsam haben wir eine Lösung entwickelt, mit der die benötigten Teile direkt über ein Tablet am Montageplatz angefordert werden können«, sagt Manuel Stahl, Gründer von Awesome Technologies. »Ein Roboter im Lager sucht die Einzelteile zusammen und ein Transportroboter bringt sie an den gewünschten Montageplatz.«

Um diese Bausteine zu einer Gesamtlösung zusammenzusetzen, müssen die Module über Schnittstellen zusammengefügt werden. Die Kosten für eine solche Integration machen oft bis zu drei Viertel der Gesamtkosten aus. »Um diese Kosten zu drücken, sind die Bausteine in der Xito Plattform digital modelliert«, erläutert Dr. Dennis Stampfer, CEO des Betreibers von xito.one. »Die verschiedenen Bauteile einer Automatisierungslösung werden wie im Fall von Hensel dadurch miteinander kompatibel, sodass die Entwicklungskosten drastisch gesenkt werden. Am Ende ist man bis zu 95% effizienter.“

Eingesetzte Robotik-Lösung

Hensel Fahrzeugbau stellte sich die Frage, welches System besser für ihre Anwendung geeignet ist: ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) oder ein Autonomer Mobiler Roboter (AMR). FTS folgen beispielsweise Linien oder Magnetschleife auf dem Boden, AMR hingegen können sich frei im Raum lokalisieren und finden ihre Wege selbstständig. Wegpunkte lassen sich ohne Markierungen im Raum ‚virtuell‘ festlegen. Aus diesen Überlegungen heraus fiel die Entscheidung auf ‚Robotino‘, einen Autonomen Mobilen Roboter von Festo. Er wurde nach den Größen (Durchmesser) von Menschen entwickelt, ist dadurch im Vergleich zu anderen mobilen Robotern sehr klein und eignet sich somit für ein enges Umfeld, beispielsweise für Arbeiten in sehr engen Lagern. Als Knickarm-Roboter kommt ein Universal Robot UR3e zur Anwendung.

Einfache und kostengünstige Robotiklösung für das KMU

»Für uns als mittelständisches Unternehmen ist Robotik ein immer wichtiger werdendes Thema. Mit Xito benötigen wir keine eigene IT-Abteilung, um gewünschte Lösungen zu finden«, fasst Ines Hensel zusammen. Die notwendigen Funktionen lassen sich einfach mit der Maus zusammen klicken. Manuel Stahl von Awesome Technologies ergänzt: »Gerade in kleinen und mittleren Unternehmen gilt es, individuelle Anwendungen umzusetzen. Diese lassen sich nur durch die Kombinationsmöglichkeiten von XITO auch schnell und kostengünstig realisieren.«