Siemens Energy
MIRAI Use Case
MIRAI-Fallstudie
Der führende Energietechnikkonzern Siemens Energy beabsichtigt einen Verfahrensschritt bei der Aufarbeitung von Gasturbinenschaufeln zu automatisieren. Nach einem Einsatz von vier Jahren (Betriebszeit) werden die Schaufeln umgeformt und Oberflächen behandelt. Hunderte kleiner Bohrungen befinden sich entlang der Oberfläche der Schaufeln – jede von ihnen ist ungefähr zwei Millimeter breit. Die Bohrungen wurden in der bisherigen Verwendung der Schaufeln zur Luftkühlung genutzt – wenn die Temperatur in der Turbine derart ansteigt, dass die Schaufeln ohne Maßnahmen wie Luftkühlung und Beschichtungen schmelzen würden. Während des Aufarbeitungsverfahrens müssen die Bohrungen vor der Oberflächenbehandlung aufgefüllt werden. Dabei wird eine dünne Nadel in jede einzelne Bohrung eingeführt und Lötpaste abgegeben. Diese Aufgabe birgt drei wesentliche Herausforderungen:
Siemens Energy ist eine eingetragene Marke, lizenziert durch die Siemens AG.
Problemlösung
MIRAI ist ein vision-basiertes Robotersteuerungssystem von Micropsi Industries, dass es Robotern mit Hilfe künstlicher Intelligenz ermöglicht, komplexe Produktionen zu vereinfachen, welche durch manuelle Lösungen nicht nur sehr schwierig, sondern auch unerschwinglich teuer wären. Sobald ein Industrieroboter mit MIRAI ausgestattet ist, kann er seinen Arbeitsbereich wahrnehmen und seine Bewegungen bei jeder Aufgabe je nach Bedarf korrigieren. MIRAI kann einfach und schnell von Mitarbeitern ohne technischen Hintergrund für unzählige Aufgaben trainiert werden.
Im Vergleich zu anderen Automatisierungslösungen ermöglicht es MIRAI:
Bei der Bereitstellung für eine Aufgabe wird das MIRAI- System bei Bedarf für einen oder mehrere komplexe Schritte in einem Anwendungsprozess aktiviert.
Klassische Automatisierungslösungen mit oder ohne Bildverarbeitungssystem können diese Komplexität oft nicht bewältigen oder sind sehr teuer in ihrer Einrichtung. Und meist sind sie nur auf eine einzelne Aufgabe zugeschnitten und nicht auf andere Aufgaben anwendbar.
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Der Lösungsaufbau
Dank der MIRAI Robotersteuerung kann Siemens Energy nun den Verfahrensschritt bei der Aufarbeitung von Gasturbinenschaufeln automatisieren. Ein mit MIRAI ausgestatteter Industrieroboter kann die Dosiernadel in die Bohrungen der Turbinenschaufel einführen und somit folgende Probleme überwinden:
Während der gesamten Automatisierungsaufgabe springt das MIRAI-System für den anspruchsvollen Teil ein. MIRAI handhabt die Bewegung der Nadel von einer Bohrung zur nächsten entlang der Kante der Schaufel, sowie das exakte Einführen der Nadel in die Bohrungen. Die systemeigene Steuerung des Roboters übernimmt ihrerseits die Abgabe der Lötpaste und weitere festgelegte Teile der Aufgabe. Das Trainieren des MIRAI-gesteuerten Roboters nahm nur wenige Tage in Anspruch und wurde von Ingenieuren der Siemens Energy durchgeführt.
Die Nadel gibt Paste in die Bohrungen, die jeweils ca.2 mm breit sind.
Die Schaufeln befinden sich innerhalb der Gasturbine von Siemens Energy.
Allgemeines MIRAI-Roboter- Setup
A MIRAI- Controller
B Roboter
C Kraft- Drehmoment- Sensor
D Greifer
E Kamera
F Ringlicht
Return on Investment
The return on investment for this solution (MIRAI plus a collaborative robot) is less than one year. This particular scenario assumes a standard robot cell, a two-shift operation, and a cost of €43,200 for each factory worker.
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