Servoantriebe

Controller mit Wertsteigerung

Steuerungslösung verkürzt Produktionszeiten. Die Einkabelservolösung und die Integration der Automatisierung über Ethernet/IP verringert Betriebskosten und verkürzt Inbetriebnahme- und Montagezeiten bei Bremer Werkzeug- und Maschinenbau (bwm).

Trayfeeder liefert bwm an zahlreiche Branchen, darunter Automotive, Telekommunikation und Elektrotechnik. (Foto: Rockwell)

In Branchen wie Consumer Healthcare oder der Automobilindustrie steigt der Bedarf an kompakten Tray-Logistiklösungen für die Zu- und Abführung von Komponenten in Produktionsstraßen. Deshalb entwickelte bwm das autarke Zuführsystem Trayfeeder. Dieses wird heute in zahlreichen Industrieunternehmen für die verschiedensten Anwendungen eingesetzt, vor allem zur kontrollierten Bestückung von Produktionsanlagen mit empfindlichen Komponenten bei hoher Montagesicherheit. Aufgrund der weltweit hohen Nachfrage galt es, den Trayfeeder weiter zu verbessern, Entwicklungskosten zu senken, Taktzeiten zu verkürzen und letzten Endes auch die Marktakzeptanz zu erhöhen. Der Trayfeeder von bwm muss sich an zahlreiche Anwendungen und Produkte anpassen und mit Trays aus Kunststoff oder Metall Teilprodukte und Komponenten zeitgerecht, in korrekter Ausrichtung, Menge und Qualität an ein Montageband liefern können. Auf der Suche nach einem Automatisierungszulieferer, der eine vollintegrierte Steuerungslösung anbieten und liefern kann, die allen Anforderungen gerecht wird, wandte sich bwm an Rockwell Automation.

Integrierte Automation als Lösung
Im Betrieb werden Paletten oder Trays mit Montagekomponenten bestückt und je nach Anwendung über ein kurzes Förderband transportiert und anschließend einzeln entnommen und in eine Entladestation gebracht, wo sie an einer horizontalen Achse ausgerichtet werden. Hier entnimmt ein Roboter je nach Bedarf eine Palette nach der anderen und bringt sie zur Montagestraße. Nachdem die Montagekomponente entnommen wurde, werden die leeren Paletten von der Montagestraße entfernt und bis zum nächsten Einsatz gestapelt. Unterschiedliche Positionen zur Komponentenentnahme und zum Stapeln der Paletten stellen sicher, dass der Roboter in seinem Arbeitsbereich nicht behindert wird. Der Trayfeeder ist in drei Varianten (mit 360, 540 und 800 Millimeter Breite) verfügbar und lässt sich flexibel an neue Produkte anpassen. Das System transportiert Komponenten bis 20 Kilogramm auf Paletten bis 400 Millimeter Länge, 600 Millimeter Breite und 70 Millimeter Höhe. Da der Trayfeeder-Benutzer unterschiedliche Palettengrößen verwenden kann, lässt sich diese Standardlösung an die jeweiligen Kundenanforderungen anpassen.

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Andreas Hahn, Vertriebs- und Projektleiter bei bwm, erläutert die Vorteile: „Wir nutzen Automatisierungstechnologie von Rockwell Automation seit 2011. Diese kommt auch bei unserem Trayfeeder zum Einsatz, da unsere Anforderungen schnell und einfach umgesetzt werden konnten. Darüber hinaus planen wir neue Märkte zu erschließen – da hilft uns der weltweit gute Ruf von Rockwell Automation auch in geschäftlicher Hinsicht.“

Der bwm-Trayfeeder muss sich an nwendungen und Produkte anpassen und mit Trays aus Kunststoff oder Metall Teilprodukte und Komponenten arbeiten können. (Foto: Rockwell)

Um die Anforderungen von bwm zu erfüllen, schlug Rockwell eine integrierte Automatisierungslösung vor, die aus Standardkomponenten bestehen sollte. Herzstück ist der Allen-Bradley L18ERM Compactlogix Programmable Automation Controller (PAC), der zwei Allen-Bradley-Kinetix-5500-Servoantriebe in Echtzeit koordiniert. Diese lenken ihrerseits zwei Servomotoren der Allen-Bradley-Serie VPL über Einkabeltechnologie. Ein Allen-Bradley-Panelview Plus 600 HMI als Bedienelement sowie ein Stratix-2000-Ethernet-Switch zur Kommunikation vervollständigen die integrierte Automatisierungslösung. Neben der Lieferung von Produkten und Komponenten stellte Rockwell auch die Dienste eines Global OEM Technical Consultant (GOTC) zur Verfügung, der als Anwendungsspezialist die gesamte Software anpasste. Zudem koordinierte ein weiterer Projektmanager des Automatisierungsanbieters den ganzen Prozess und sorgte für einen reibungslosen Ablauf.

Kontrolle in Echtzeit
Aufgrund der integrierten Architektur basierend auf einer durchgängigen Ethernet/IP Netzwerkstruktur kann der PAC beide Servoachsen in Echtzeit koordinieren, was die Taktzeiten von 20 auf 14 Sekunden erheblich verkürzt. Sechs Sekunden Zeit erscheinen nicht viel. Bedenkt man dies jedoch im Zusammenhang mit anderen, ebenfalls schnelleren Komponenten einer Produktionsanlage, summieren sich die Vorteile kürzerer Produktionszeiten deutlich. Durch ruckarmes Verfahren der Antriebskombination werden Schüttel- und Pendemomente deutlich verringert. Das schont die mechanischen Komponenten der Anlage und erhöht die Gesamtlebensdauer des Trayfeeders.

Durch die Nutzung von Ethernet als Kommunikationsbasis kann bwm die Maschine jederzeit in ein Connected Enterprise einbinden. Damit stehen herstellenden Unternehmen zahlreiche wertsteigernde Funktionen zur Verfügung – etwa das Sammeln von Echtzeitdaten und historischer Leistungsdaten zum Qualitätsmanagement oder auch zur proaktiven Planung von Wartungsarbeiten. Außerdem kann die Produktion nicht nur direkt an den Vertrieb, sondern an Unternehmenssysteme angebunden werden, sodass alle Anlagen des Unternehmens miteinander abgestimmt und dadurch optimal ausgelastet werden können. Da es sich um eine Standard-Ethernet-Anbindung über IP handelt, sind solche Vernetzungen einfach realisierbar. Außerdem können über ebenfalls eingebundene Sicherheitslösungen Nutzerzugriffe einfach gesteuert und Missbrauch verhindert werden.

Ergebnis: Kosteneffizienz
„Die Automatisierungslösung von Rockwell Automation ist kosteneffizient”, so Andreas Hahn weiter. „Sie senkt unsere Betriebskosten, beschleunigt die Inbetriebnahme und erleichtert durch die Einkabeltechnologie des Kinetix 5500 die Installation. Mit unseren jetzigen Produkten von Rockwell Automation können wir künftig auch Neukunden außerhalb Europas ansprechen, da die Allen-Bradley-Technologie weltweit als Standard akzeptiert wird.“ bw

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