Roboterprogrammierung im Handumdrehen mit neuer Schnittstelle SRCI

Laminatoren für Kreditkarten und Photovoltaikmodule, Lackieranlagen für die Möbelindustrie und alles rund um die Holzbearbeitung: Die Produktpalette der Robert Bürkle GmbH aus Freudenstadt ist vielfältig. Die Firma ist unter anderem spezialisiert auf Pressen- und Beschichtungstechnologien für Fußböden, Türen und Holzwerkstoffplatten, auch Walz-, Gieß- und Spritzlackieranlagen gehören zum Portfolio. Gerade in der Holzverarbeitung hat es der Anlagenbauer häufig mit schweren Werkstücken zu tun. Dazu zählen Leichtbauplatten für die Caravanindustrie, die zwischen 180 und 250 kg wiegen – und damit zu schwer für einen Menschen sind.

„Bei diesen Anforderungen war es unvermeidlich, Roboter in neue Anlagenkonzepte einzubeziehen“, erinnert sich Marian Michels, der seit dem Abschluss seines Elektrotechnik-Studiums im Jahr 2018 als SPS-Programmierer tätig ist. Die Kunden fordern nämlich Robotik und Automatisierung immer häufiger ein. Die Krux: Für die Programmierung von Robotern braucht es geschulte Fachkräfte, die am Markt nur schwer zu erreichen sind. Die naheliegende Lösung von Michels war es, die in der Anlage installierten Yaskawa-Roboter selbst zu programmieren – dank der neuen Schnittstelle SRCI.

Einfache Programmierung direkt in der SPS

SRCI steht für Standard Robot Control Interface. Robert Bürkle ist eines der ersten Pilotunternehmen, das die neue Schnittstelle verwendet. Das Konzept von SRCI ist sehr intuitiv: Die Programmierung kann dank der Schnittstelle direkt in der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) stattfinden – es braucht keine spezifischen Kenntnisse über die Systeme der Roboterhersteller mehr. Die Schnittstelle bietet eine Bibliothek von SPS-Funktionsbausteinen, auch Library genannt, für verschiedene Roboterfunktionen an. Robert Bürkle kam in der Entwicklung der Pioniergeist seines Roboterlieferanten zugute.

„Yaskawa hat das Thema von Anfang an ernst genommen und die Entwicklung maßgeblich vorangetrieben“, erläutert Bertus de Groot, Anwendungsingenieur bei der Robotics Division von Yaskawa Europe. Die Idee zu SRCI geht zurück auf eine Initiative von Siemens. Der SPS-Hersteller hat seit 2018 ein umfassendes Gremium aus Roboterherstellern, Entwicklern und Anwendern unter der Koordination der Organisation Profibus & Profinet International (PI) aufgebaut. Nach mehreren Jahren der Abstimmung ist SRCI nun marktreif, wie das gemeinsame Projekt von Yaskawa und Siemens bei Robert Bürkle gezeigt hat. Der Anlagenbauer verbessert seine Systeme nun anhand eines digitalen Zwillings. Das virtuelle Abbild erlaubt den Konstrukteuren von Robert Bürkle, die vorhandenen Ressourcen in der Programmierung besser zu nutzen und viel Zeit zu sparen. Die in der Anlage verarbeiteten Platten sind drei Meter lang und einen Meter breit, jeder Testversuch mit echtem Material auf der Anlage würde einen großen Aufwand bedeuten. „Außerdem laufen die Konstruktion und das Finetuning effizienter“, weiß Michels.

Passend auch für kleinere Unternehmen

Trotz sorgfältiger Vorbereitung war dann der erste Härtetest für den digitalen Zwilling die virtuelle Inbetriebnahme der jüngsten Anlage. Dazu musste der verwendete Yaskawa-Roboter in das SPS-Programm integriert werden, inklusive Tests der richtigen Funktionsweise und der Arbeitsbereiche. Robert Bürkle hat in der Anlage den Handling-Roboter Motoman GP225 mit einer Traglast bis zu 225 kg und einem maximalen Arbeitsbereich von 2.702 mm installiert. Der Mittelständler hatte sich bereits früh von Yaskawa überzeugt, deshalb gab es eine große Offenheit gegenüber der neuen Programmiermöglichkeit. „SRCI war einfach ein unschätzbarer Vorteil“, erinnert sich Michels. Der SPS-Programmierer konnte in seiner gewohnten Umgebung arbeiten – und die Inbetriebnahme schnell abschließen. Trotz der Herstellerunabhängigkeit bleiben in der Anlage nun die Yaskawa-Bewegungssteuerung und die Bahngenauigkeit erhalten. Aktuell werden die multiachs- und multitaskingfähige Motoman YRC1000-Steuerung und die Kompaktsteuerung YRC1000micro für Roboter bis zwölf kg unterstützt. Gerade kleine Unternehmen profitieren von der Schnittstelle im besonderen Maße. „SRCI ist die passende Lösung für kleinere Kunden, die nicht alles selbst programmieren möchten“, meint Yaskawa-Experte de Groot. Denn zwar nehme die Bedeutung von Robotern im Anlagenbau immer weiter zu, für KMU wie Robert Bürkle gehört die Inbetriebnahme von Robotern allerdings nicht zum Alltag. „Die Schnittstelle ist aufgrund ihrer Einfachheit der beste und schnellste Weg, bei dieser Firmengröße Roboter einzusetzen“, erklärt Programmierer Michels. Schließlich könne man vor Ort in Freudenstadt nicht die Kapazitäten vorhalten, eine Vielzahl an Roboterexperten heranzuziehen.

Dennoch hat Michels schon einige seiner Kollegen von SRCI überzeugt. Als Hauptverantwortlicher für die Robotik gibt er Schulungen, erklärt die Arbeit mit der Schnittstelle im eigenen Haus. Die Rückmeldung von den Kollegen ist positiv, denn: „Die Einlernzeit ist sehr überschaubar“, sagt Michels. Die Programmierung mit SRCI fällt bei Robert Bürkle so leicht, dass nach den ersten Schritten mit zwei Robotern nun bereits fünf Roboter in der Halle stehen. „Wir können mittlerweile guten Gewissens auch schwierigere Roboteranwendungen anbieten“, weiß der Programmierer.

MotoLogix spielt weiterhin wichtige Rolle

Michels und de Groot sind davon überzeugt, dass die Bedeutung von SRCI in der Industrie in den kommenden Jahren noch einmal deutlich steigen wird. Die tiefe Integration von Robotern in die bereits bestehenden Entwicklungsumgebungen für SPS und HMI, der geringe Programmieraufwand und die einfache virtuelle Inbetriebnahme sind dafür der Schlüssel. Dennoch heißt das nicht, dass bestehende Programmiermöglichkeiten abgelöst werden. Bereits seit 2015 bietet Yaskawa mit der eigenen Lösung MotoLogix eine Softwareschnittstelle zum Teachen und Programmieren von Robotern unter der Verwendung von SPS-Funktionsbausteinen an. MotoLogix findet vor allem Anwendung bei größeren OEMs, die selbst mehr Zeit und Know-How für die Roboter-Programmierung vorhalten können.

Viel Innovationsgeist in Freudenstadt

Auch Robert Bürkle hat bereits mehrere Projekte mit MotoLogix umgesetzt. „Die Firma ist immer ein Vorreiter, wenn es um den Einsatz neuer Technologien geht“, weiß de Groot. Mit den bisher umgesetzten SRCI-Projekten sind die Schwarzwälder sehr zufrieden. Zentral für den Erfolg war die enge Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Firmen. „Wir hatten den direkten Draht in die Entwicklung“, erinnert sich Michels. Gemeinsam hat man auch Herausforderungen aufgedeckt und Lösungen gefunden. Wenn in Freudenstadt künftig weitere Roboter in den großen Anlagen verbaut werden, dann können sich Michels und seine Kollegen auf die Unterstützung von Yaskawa verlassen.