Kreis geschlossen

Der Jahresbedarf an X20-Modulen von B&R geht in die Millionen – der manuelle Zusammenbau war also längst an seine Grenzen gestoßen. Mit Wieser Automation-Maschinenbau mit Sitz in Scheffau nahe Salzburg fand B&R einen geeigneten Partner für die Umsetzung individueller Fertigungslinien. Mit drei Assemblinganlagen ist hier die Modulmontage auf neue Beine gestellt worden – samt Ultraschallschweißen, Laserbeschriftung und Test. Im Mai 2010 kam es zur Inbetriebnahme der ersten Maschine in Eggelsberg – und damit zum Schließen eines Kreises in der Produktion: X20-Module steuern die X20-Produktion.

Vollautomatische Fertigung der Module

Die X20-Module sind dreigeteilt in Feldklemme, Elektronikmodul und Busmodul. Ein Mitarbeiter entnimmt zunächst die Teile aus der ergonomischen Bereitstellung und legt sie in die Vormontage. Alles Weitere besorgt die Montageanlage samt Laserbeschriftung der Gehäuseteile, Funktionstest und Ausgabe in Blisterverpackung. Auch Rückmeldungen an das ERP System, etwa zur Lagerbuchung, erfolgen automatisch. Die Aufgabe der zweiten Anlage, einer Montage- und Prüflinie, ist die Assemblierung digitaler Elektronikmodule. Das Funktionsspektrum dieser zweiten Einheit ist größer als das der ersten, da die Gehäuse der Elektronikmodule vor der Beschriftung noch ultraschallverschweißt werden.

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Die Aufgabe der dritten Anlage ist die Assemblierung der analogen Elektronikmodule. Ihr Funktionsumfang ist besonders im Bereich der Prüfung größer als derjenige der ersten beiden Einheiten: Jedes einzelne der X20-Module wird einem Abgleich und Funktionstest in einer 45 Grad Celsius heißen Kammer unterzogen. Da dieser Vorgang länger dauert als der restliche Zusammenbau, werden stets sechs Module parallel getestet, um die durchschnittliche Taktzeit von 15 Sekunden zu gewährleisten. Das macht eine durchdachte, interne Teilelogistik erforderlich. Neben Drehstrommotoren, Servo- und Linearantrieben enthält diese Produktionsanlage als einzige zwei Sechsachs-Knickarmroboter für das Teilehandling.

Für die Automatisierung des Montagesystems zeichnet Patrias Electric Automation verantwortlich. Das 1949 gegründete und seit 1988 auf Automatisierungstechnik spezialisierte Unternehmen aus Altenmarkt im Pongau verbindet eine bereits traditionelle Partnerschaft mit Wieser. Erstmals wendete Patrias bei den X20-Produktionsanlagen durchgängig Automatisierungstechnik von B&R an. In der Antriebstechnik kommen Frequenzumrichter Acopos-Inverter X64 ebenso zum Einsatz wie die zweikanaligen Servo-Wechselrichtermodule Acopos multi. Für die Visualisierung sowie übergeordnete Steuerungsaufgaben stehen ein in Schutzart IP65 ausgeführter Panel-PC, ein Automation-Panel sowie ein an zwei Stellen anschließbares Mobile-Panel zur Verfügung. Der Bedienperson dienen diese Einrichtungen nur als Information. Die Hauptlast der Detail-Steueraufgaben tragen X20-CPUs mit digitalen und analogen Ein- und Ausgangsmodulen. Die Kompaktheit der Steuerungsfamilie erweist sich als vorteilhaft; der dreiteilige Aufbau und die durchgängige Steckbarkeit sparen Verkabelungsaufwand, ermöglichen das Vorkonfektionieren und eliminieren Fehlerquellen.

Schaltschrank hier nicht mehr zeitgemäß

Die einzelnen Teile der Anlagenautomatisierung ließen sich dezentral aufbauen. Ein neben der Maschine aufgestellter, abgesetzter Schaltschrank bedeutet neben höheren Kosten und größerer Standfläche größere Leitungslängen zu den einzelnen Sensoren und Aktoren und schien den Automatisierern nicht mehr zeitgemäß. Zur einfachen Realisierbarkeit der Modularität trug auch die unkomplizierte Verbindung aller Komponenten via Powerlink bei. Darüber laufen auch die Sicherheitstechnik und die Bewegungssteuerung der Knickarm-Roboter. pb