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Transfersysteme für automatisierte Montage- und Fertigungslinien

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Bis | 01 Jän. 0001

Transfersysteme verbinden Prozessstationen innerhalb automatisierter Produktions- und Montageprozesse und sorgen dafür, dass Werkstücke oder Werkstückträger gezielt zwischen den vorgesehenen Stationen transportiert und bereitgestellt werden. Je nach System können Transfersysteme neben dem Transport weitere Aufgaben wie Positionieren, Puffern,  Verteilen oder die gezielte Wegeführung zwischen unterschiedlichen Prozessstationen übernehmen.

CMCO bietet dafür unterschiedliche Systemprinzipien – von Werkstückträger- und Palettentransfersystemen bis zu Shuttle-Systemen. Welches Transfersystem geeignet ist, hängt von den Anforderungen des jeweiligen Produktionsprozesses und Werkstückflusses ab.

Was ist ein Transfersystem?

Ein Transfersystem ist ein spezialisiertes Fördersystem zur Verkettung von Arbeits- und Prozessstationen innerhalb eines Produktionsablaufs. Es transportiert Werkstücke oder Werkstückträger gezielt von einem Prozessschritt zum nächsten und verbindet beispielsweise Montage-, Bearbeitungs-, Prüf- oder Handhabungsstationen. Durch die abgestimmte Organisation des Werkstückflusses unterstützen Transfersysteme einen effizienten Produktionsablauf zwischen den einzelnen Prozessstationen.  

Im Unterschied zu einer reinen Transportaufgabe ist der Werkstückfluss bei einem Transfersystem unmittelbar mit dem Produktionsprozess verknüpft. Werkstücke müssen nicht nur von A nach B gelangen, sondern an den vorgesehenen Prozessstationen bereitgestellt werden. Je nach System können sie dort positioniert, zwischen Prozessschritten gepuffert oder über unterschiedliche Wege weitergeleitet werden.

Transfersysteme eignen sich deshalb insbesondere für Produktions- und Montageprozesse, in denen mehrere Prozessstationen miteinander verkettet oder Werkstücke definiert durch die Fertigung geführt werden müssen.

Transfersystem oder klassischer Förderer – was ist der Unterschied?

Transfersysteme gehören zur Fördertechnik, erfüllen innerhalb einer Produktionsanlage jedoch eine spezifischere Aufgabe. Als klassische Förderer betrachten wir hier Gurt-, Modulband- und Scharnierbandförderer, bei denen der Transport entlang einer definierten Förderstrecke im Vordergrund steht.

Bei einem Transfersystem steht dagegen die Prozessverkettung im Mittelpunkt. Werkstücke oder Werkstückträger werden entsprechend dem Produktionsablauf zwischen definierten Stationen transportiert und für den nächsten Prozessschritt bereitgestellt.

Klassische Förderer   Transfersysteme  
Fokus auf Transport und Materialfluss   Fokus auf Transport und Prozessverkettung  
Bewegung entlang einer definierten Förderstrecke   Gezielter Transfer zwischen definierten Prozessstationen  
z. B. Gurt-, Modulband- oder Scharnierbandförderer   z. B. Werkstückträger-/Paletten- oder Shuttle-Systeme  
Geeignet, wenn primär eine Transportaufgabe gelöst werden soll Geeignet, wenn Transport und Produktionsprozess gezielt miteinander verknüpft werden müssen  

Klassische Förderer und Transfersysteme schließen sich dabei nicht aus. Innerhalb einer Anlage können beide unterschiedliche Aufgaben übernehmen und miteinander kombiniert werden.

Wann ist ein Transfersystem die richtige Lösung?

Ein Transfersystem ist die richtige Lösung, wenn der Werkstücktransport direkt mit den Abläufen zwischen mehreren Prozessstationen abgestimmt werden muss. Entscheidend ist nicht allein der Transport, sondern welche Anforderungen sich aus dem Produktionsprozess ergeben.

 

Unterschiedliche Takt-, Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten

Aufeinanderfolgende Prozessstationen arbeiten nicht im gleichen Takt oder weisen unterschiedlich lange Bearbeitungszeiten auf.  

Hohe Anforderungen an die Werkstückbereitstellung

Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfprozesse erfordern Werkstücke in einer definierten Lage oder Position.  

Unterschiedliche Produktvarianten und komplexe Prozessfolgen

Nicht jedes Werkstück durchläuft dieselben Bearbeitungs-, Montage- oder Prüfschritte.

Pufferbedarf im Produktionsablauf

Zwischen einzelnen Prozessschritten müssen Werkstücke zeitweise zwischengespeichert werden.  

Automatisierte und manuelle Prozesse innerhalb einer Anlage

Roboterzellen, automatisierte Bearbeitungs- oder Prüfprozesse und manuelle Arbeitsplätze sind Bestandteil desselben Produktionsablaufs.

Veränderliche Produktionsanforderungen

Neue Produktvarianten, zusätzliche Prozessstationen oder veränderte Produktionsabläufe sollen bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden.  

Kontinuierliche Energieversorgung

Produktions-, Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfprozesse sind auf eine zuverlässige und unterbrechungsfreie Stromversorgung angewiesen.

Ein Transfersystem wird damit vor allem dann relevant, wenn Werkstücktransport und Produktionsprozess nicht getrennt voneinander betrachtet werden können.

Welche Aufgaben übernehmen Transfersysteme?

Transfersysteme übernehmen innerhalb automatisierter Produktionsprozesse mehr als den reinen Transport von Werkstücken. Abhängig von System und Anlagenkonzept können sie den Werkstückfluss zwischen Prozessstationen organisieren, Werkstücke definiert bereitstellen und unterschiedliche Prozessschritte miteinander koordinieren.

Zu den typischen Aufgaben gehören:

  • Werkstücke transportieren: Werkstücke oder Werkstückträger werden gezielt zwischen definierten Prozessstationen transportiert. So können beispielsweise Montage-, Bearbeitungs-, Prüf- oder Handhabungsprozesse miteinander verbunden werden.
  • Stoppen und bereitstellen: An einer Prozessstation können Werkstücke oder Werkstückträger angehalten und für den vorgesehenen Prozessschritt bereitgestellt werden.
  • Präzise positionieren: Für automatisierte Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfprozesse kann zusätzlich eine definierte Positionierung erforderlich sein, damit beispielsweise Roboter, Prüfgeräte oder Bearbeitungseinheiten reproduzierbar auf das Werkstück zugreifen können.
  • Zwischen Prozessstationen puffern: Werkstücke oder Werkstückträger können innerhalb des Werkstückflusses temporär zwischengespeichert und anschließend wieder dem weiteren Prozess zugeführt werden. Pufferbereiche können je nach Anlagenkonzept vor, zwischen oder nach Prozessstationen angeordnet und hinsichtlich ihrer Kapazität an den erforderlichen Werkstückfluss angepasst werden.
  • Werkstückflüsse verteilen und zusammenführen: Verfügt eine Produktionsanlage über parallele Stationen oder mehrere Prozesswege, lassen sich Werkstückflüsse aufteilen und wieder zusammenführen
  • Werkstücke identifizieren und nachverfolgen: In automatisierten Produktionsprozessen kann es erforderlich sein, Werkstücke oder Werkstückträger eindeutig zu identifizieren und ihren Status im Prozess zu erfassen. In Verbindung mit geeigneter Identifikations-, Steuerungs- und Anlagentechnik können Transfersysteme die Nachverfolgbarkeit (Traceability) des Werkstückflusses unterstützen.

 

Welche Arten von Transfersystemen gibt es?

Für die hier betrachteten Produktions- und Montageanwendungen sind insbesondere zwei Systemprinzipien relevant: Werkstückträger- und Palettentransfersysteme sowie Shuttle-Transfersysteme. Sie unterscheiden sich vor allem darin, wie Werkstücke zwischen Prozessstationen bewegt und Prozesswege innerhalb der Anlage organisiert werden.

Werkstückträger- und Palettentransfersysteme

Bei Werkstückträger- und Palettentransfersystemen werden Werkstücke auf definierten Werkstückträgern oder Paletten zwischen den Prozessstationen transportiert.

Sie eignen sich insbesondere für strukturierte Produktions- und Montageprozesse mit definierten Prozessfolgen. Der Werkstückfluss folgt dabei einer festgelegten Streckenstruktur, die je nach System und Anlagenlayout um Puffer, Abzweigungen, Zusammenführungen oder parallele Prozessstationen ergänzt werden kann.

Shuttle-Transfersysteme

Bei Shuttle-Transfersystemen übernehmen einzelne Shuttles den Transport von Werkstücken oder Werkstückträgern zwischen den Prozessstationen.

Dieses Systemprinzip eignet sich insbesondere für Anwendungen mit variablen Prozessfolgen oder unterschiedlichen Prozesswegen. Die einzelnen Shuttles können abhängig von System und Anlagenlayout unterschiedliche Prozessstationen gezielt anfahren, wodurch sich der Werkstückfluss flexibler an unterschiedliche Bearbeitungsfolgen oder Produktvarianten anpassen lässt.

Die Prozessanforderungen bestimmen die Wahl des Systemprinzips und der technischen Ausführung.

Welches Transfersystem passt zu Ihrer Anwendung?

Die folgende Gegenüberstellung bietet eine erste Orientierung zwischen Werkstückträger- und Palettentransfersystemen und Shuttle-Transfersystemen:

Anforderung Werkstückträger- & Palettentransfersysteme Shuttle-Transfersysteme
Prozessablauf Strukturierte und wiederkehrende Prozessfolgen  Variable oder unterschiedliche Prozessfolgen

Wegeführung

 Definierte Streckenführung mit möglichen Abzweigungen, Zusammenführungen und Umläufen Flexible Wegeführung mit gezielter Anfahrt unterschiedlicher Prozessstationen
  Variantenvielfalt Produktvarianten innerhalb einer definierten Anlagenstruktur Produktvarianten mit unterschiedlichen Prozessstationen oder Prozesswegen
Positionierung Definierte Bereitstellung und – je nach System – präzise Positionierung  Abhängig von Shuttle-, Stations- und Anlagenkonzept
Pufferung Integration von Puffern innerhalb der Streckenführung bzw. des Anlagenlayouts Integration abhängig von System, Wegeführung und Anlagenkonzept
Parallele Stationen Einbindung über Abzweigungen und Zusammenführungen Gezielte Anfahrt unterschiedlicher Prozessstationen abhängig vom System
Erweiterbarkeit Modulare Erweiterungen abhängig von System- und Anlagenkonzept Anpassung von Prozesswegen oder Stationsstruktur abhängig von System- und Anlagenkonzept
Typischer Schwerpunkt Strukturierte Montage-, Bearbeitungs- und Prüfprozesse mit definierten Werkstückträgern Variable Prozessverkettung mit unterschiedlichen Wegen, Stationen oder Produktvarianten

Welche Kriterien sind für die Auswahl entscheidend?

Die Systemart allein entscheidet nicht darüber, welches Transfersystem für eine konkrete Anwendung geeignet ist. Für die Auslegung müssen die Anforderungen an Werkstück, Produktionsprozess und Anlage gemeinsam betrachtet werden.

Werkstück & Prozess

  • Werkstück: Abmessungen, Gewicht, Geometrie und erforderliche Aufnahme
  • Prozessstationen: Anzahl, Anordnung und Art
  • Prozessfolge: feste oder variable Abfolge
  • Takt und Durchsatz: erforderliche Zykluszeiten und Produktionsleistung
  • Positionierung: erforderliche Genauigkeit
  • Pufferbedarf: benötigte Kapazität

Werkstückfluss & Anlagenlayout

  • Wegeführung (Routing): lineare, verzweigte oder alternative Prozesswege
  • Produktvarianten: unterschiedliche Bearbeitungsfolgen
  • Anlagenlayout: verfügbarer Bauraum und räumliche Anordnung
  • Produktionsumgebung: beispielsweise Sauberkeit, Reinraum oder besondere Umgebungsbedingungen

Integration & Zukunft

  • Erweiterbarkeit: zukünftige Prozessstationen, Produktvarianten oder Kapazitätsänderungen
  • Integration: Einbindung in vorhandene Maschinen, Prozessstationen sowie Steuerungs- und Anlagentechnik

Eine erste Systemauswahl entsteht nicht aus einem einzelnen Kriterium. Entscheidend ist das Zusammenspiel von Werkstück, Prozess, Werkstückfluss und Anlagenlayout. Auf dieser Grundlage können konkrete Transfersysteme und Systemkonfigurationen bewertet werden.

CMCO bietet hierfür unterschiedliche Technologien, die verschiedene Anforderungen an Prozessverkettung, Werkstücktransport und Anlagenflexibilität abdecken.

Transfersysteme von CMCO

CMCO bietet unterschiedliche Transfersysteme für die Verkettung von Produktions-, Montage- und Prüfprozessen. Je nach Anforderung kommen Werkstückträger- und Palettentransfersysteme für strukturierte Prozessabläufe oder Shuttle-Transfersysteme für variable Prozesswege zum Einsatz.

  • DualMove – Werkstückträger- und Palettentransfersystem

    DualMove ist ein Werkstückträger- und Palettentransfersystem auf Basis eines Doppelgurt-Prinzips. Werkstücke werden auf Paletten bzw. Werkstückträgern zwischen definierten Prozessstationen transportiert und dort für Montage-, Bearbeitungs- oder Prüfprozesse bereitgestellt.

    Das System eignet sich insbesondere für strukturierte Prozessfolgen mit definierten Übergabe- und Bearbeitungspunkten.

    Typische Anforderungen:

    • strukturierte Montage- und Produktionsprozesse
    • Transport auf definierten Werkstückträgern oder Paletten
    • definierte Bereitstellung an Prozessstationen
    • Verkettung mehrerer Prozessstationen

  • ERT – Edge Roller Technology

    ERT (Edge Roller Technology) ist ein Palettentransfersystem, bei dem die Paletten über an den Kanten angeordnete Rollen transportiert werden. Damit unterscheidet sich das System konstruktiv von riemen- oder bandbasierten Palettentransfersystemen.

    ERT eignet sich insbesondere für strukturierten Palettentransport und die Verkettung definierter Prozessstationen innerhalb eines Anlagenlayouts.

    Typische Anforderungen:

    • Transport auf definierten Paletten
    • strukturierte Produktions- und Montageabläufe
    • Verkettung von Montage-, Bearbeitungs- und Prüfstationen
    • definierte Bereitstellung an Prozessstationen

  • FlexMove Palettensystem – Palettentransfer mit flexibler Streckenführung

    Das FlexMove Palettensystem ermöglicht den Transport von Werkstücken sowohl direkt auf dem Fördersystem als auch auf Werkstückträgern oder Paletten. Durch die flexibel gestaltbare Streckenführung kann es an unterschiedliche Produktionsanforderungen und Anlagenlayouts angepasst werden.

    Das System eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen direkter Werkstücktransport oder Palettentransport mit einer flexiblen Layoutgestaltung kombiniert werden sollen.

    Typische Anforderungen:

    • direkter Transport von Werkstücken auf dem Fördersystem
    • Transport auf definierten Paletten oder Werkstückträgern
    • flexible Streckenführung
    • Einbindung mehrerer Prozessstationen
    • Anpassung an unterschiedliche Anlagenlayouts

  • montrac® – Shuttle-Transfersystem

    montrac® basiert auf einem anderen Systemprinzip: Eigenständige Shuttles übernehmen den Transport von Werkstücken oder Werkstückträgern zwischen den Prozessstationen.

    Abhängig von System- und Anlagenkonzept können die Shuttles unterschiedliche Prozessstationen gezielt anfahren und verschiedenen Prozesswegen folgen. Dadurch eignet sich montrac® insbesondere für Anwendungen mit variablen Prozessfolgen oder unterschiedlichen Produktvarianten.

    Typische Anforderungen:

    • variable Prozesswege
    • gezielte Anfahrt unterschiedlicher Prozessstationen
    • unterschiedliche Produktvarianten oder Bearbeitungsfolgen
    • Einbindung paralleler Prozessstationen
    • Energieversorgung während des Transfers
    • hohe Reinraumanforderungen
    • zukünftige Kapazitätserweiterungen
    • Produktion bis Losgröße 1
    • besondere ESD- oder EMV-Anforderungen
    • lange Streckenabschnitte

     

Die CMCO Transfersysteme im Überblick

System Systemprinzip Typischer Schwerpunkt
DualMove   Doppelgurt-Werkstückträger-/Palettentransfer  Variable oder unterschiedliche Prozessfolgen

ERT

   Edge-Roller-Palettentransfer     Strukturierter Palettentransport über ein kantenbasiertes Rollenprinzip
  FlexMove Palettensystem Palettentransfer mit flexibler Streckenführung Anpassungsfähige Streckenlayouts für Produktions- und Montageprozesse
  montrac®  Shuttle-Transfersystem Variable Prozesswege und flexible Prozessverkettung

Welche Lösung für eine konkrete Anwendung geeignet ist, hängt von den jeweiligen Prozess- und Anlagenanforderungen ab.

Wann ergänzt Fördertechnik ein Transfersystem – und wann ist sie die bessere Wahl?

Transfersysteme müssen innerhalb einer Produktionsanlage nicht alle Transportaufgaben übernehmen. Je nach Prozess können klassische Förderer wie Gurt-, Modulband- oder Scharnierbandförderer die Zu- und Abführung oder kontinuierliche Transportabschnitte übernehmen, während ein Transfersystem den Werkstückfluss zwischen definierten Prozessstationen organisiert.

  • Wann ist klassische Fördertechnik die passende Lösung?

    Klassische Fördertechnik kann insbesondere sinnvoll sein, wenn:

    • Produkte oder Materialien hauptsächlich zwischen definierten Punkten transportiert werden,
    • keine gezielte Positionierung an mehreren Prozessstationen erforderlich ist,
    • der Transportweg weitgehend festgelegt ist,
    • keine unterschiedlichen Prozesswege für einzelne Werkstücke benötigt werden oder
    • ein kontinuierlicher Produkt- oder Materialtransport im Vordergrund steht.

    Je nach Anwendung kommen dafür beispielsweise Gurt-, Modulband- oder Scharnierbandförderer infrage.

  • Wann werden Fördertechnik und Transfersysteme kombiniert?

    In automatisierten Produktionsanlagen können beide Prinzipien unterschiedliche Aufgaben innerhalb desselben Materialflusses übernehmen. Klassische Fördertechnik kann beispielsweise Produkte einem Produktionsbereich zuführen oder nachgelagerten Anlagenbereichen übergeben. Innerhalb des Produktionsprozesses organisiert das Transfersystem dagegen den Werkstückfluss zwischen den Prozessstationen.

    Zuführung über Fördertechnik → Transfer zwischen Prozessstationen → Abführung über Fördertechnik

    Welche Kombination sinnvoll ist, hängt von der jeweiligen Transport- und Prozessaufgabe ab.