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Schaltschrankbau - Cloud weist den Weg

Roboter-Kinematik in die CNCSiemens und Comau kooperieren

Siemens kooperiert mit Comau

Siemens kooperiert mit dem italienischem Roboterhersteller Comau. Das gemeinsam entwickelte Produkt Sinumerik Run MyRobot /DirectControl ermöglicht es, die Roboter-Kinematik vollständig in eine CNC zu integrieren.

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SchaltschrankbauCloud weist den Weg

Die Serienproduktion von Schaltanlagen ab Losgröße eins ist für Blumenbecker prädestiniert, um den Industrie-4.0-Gedanken in die Realität zu bringen. Von großer Bedeutung für die flexible und vernetzte Produktion ist dabei die Daten-Cloud.

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Schaltschrankbau: Cloud weist den Weg

Aus ihr versorgen sich alle Ebenen mit den notwendigen Daten: Materiallogistik, Blechbearbeitung, Zuschnittstationen, Funktionsgruppenbildung, Leitungskonfektionierung, Schaltschrankprüfung und Exportkontrolle. So werden Datenredundanzen vermieden und ein schneller und transparenter Wissensaustausch innerhalb des Unternehmens gefördert.

Das zentrale Element in der Produktion der Blumenbecker Automatisierungstechnik ist die firmeninterne Datenwolke. Sie ist die Kommunikationszentrale der individuellen Serienfertigung, da sie Daten von jeder am Prozess beteiligten Ebene speichert und bei Bedarf zur Verfügung stellt. Das beginnt schon im Wareneingang. Hier werden zunächst die Produkte der Zulieferer erfasst – täglich über 6.000 Artikel. Schon in diesem frühen Stadium wird das Bauteil nach dem Einscannen der Artikelnummer einem konkreten Auftrag – also einer Schaltanlage – zugeordnet. Per Förderband gelangt der Artikel in einer Kommissionsbox zum Hochregallager, wo eine Lagermanagementsoftware ihm den entsprechenden Lagerplatz zuweist.

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Wird eine Schaltschrankeinheit angefordert, kommt erstmals die virtuelle Arbeitskarte, versehen mit QR-Codes, zum Einsatz. Auf der Arbeitskarte stehen alle Informationen, die benötigt werden, um entlang des Produktionsprozesses die notwendigen Daten aus der Cloud anzufordern. Mithilfe dieser Karte weiß die Materialbereitstellung auch, welche Komponenten benötigt werden und stellt sie für die eigentliche Produktion zusammen.

Projektion statt Papierstücklisten

Es folgen nun drei Arbeitsschritte, die in hohem Maße automatisiert sind. Im Blechbearbeitungszentrum sind die Aufbaupläne vollständig digitalisiert. Auch hier scannt ein Mitarbeiter den Auftrag zunächst von der virtuellen Arbeitskarte ein und verschafft sich am Computerbildschirm einen Überblick über die anzufertigenden Teile. Per Knopfdruck wird dann der Befehl zur Blechbearbeitung an die CNC-Bearbeitungsmaschine geschickt. Eventuell notwendige Werkzeugwechsel erfolgen automatisch. Ähnlich automatisiert verläuft dann der Zuschnitt der Kabelkanäle und Hutschienen. Abschließend und ebenso automatisiert erfolgt die Konfektionierung der im Schaltschrank zu verbauenden Leitungen.

Da jede Schaltanlage aus unterschiedlichen Funktionsgruppen besteht, müssen die zahlreichen Komponenten zu solchen zusammengeführt werden. Während früher die Zusammenstellung ein aufwendiger Such- und Sortierprozess mithilfe von Papierstücklisten war, befindet sich heute rechts und links neben dem Mitarbeiter ein Tisch, dessen Ablageflächen in quadratische Zonen unterteilt sind. Nach dem Einlesen des QR-Codes wird ihm am Computerbildschirm angezeigt, wie viele Zonen für seinen spezifischen Auftrag relevant sind. Der Mitarbeiter kann nun einen beliebigen Artikel zur Hand nehmen, diesen scannen und erhält dann sofort am Bildschirm und auf seiner Ablagefläche anhand einer blinkenden roten Schraffierung die eindeutige Information, in welcher der Zonen er den Artikel ablegen soll. Dieser wird dann wiederum gescannt, so dass die Software die Bestätigung erhält, dass die richtige Komponente am richtigen Platz abgelegt wurde. Eine besondere Variante dieser Mensch-Maschine-Schnittstelle besteht darin, dass ein Mitarbeiter die Interaktion mit der Software auf Wunsch nicht nur visuell, sondern auch akustisch über ein Bluetooth-Headset ausführen kann.

Nachdem alle Funktionsbaugruppen verbaut sind und die Schaltanlage fertiggestellt wurde, erfolgt der Qualitätscheck. Eine speziell für diese Zwecke entwickelte Software holt sich die notwendigen Informationen zum jeweiligen Schaltschrank aus der Blumenbecker-Datenwolke und lädt das benötigte Prüf-ablaufprogramm. Dieses führt den Werker sukzessive durch den Prüfablauf, der lediglich einzelne Prüfabschnitte am Bildschirm per Mausklick quittieren muss. Alle Prüfschritte werden dabei auch zeitlich überwacht und statistisch ausgewertet, so dass mögliche Wiederholungsfehler sofort erkannt werden und bei der Produktion, wenn nötig, nachgebessert werden können. Am Ende wird das Ergebnis anhand eines Prüfberichts schriftlich protokolliert.

Über den gesamten Produktionsprozess hinweg stehen Mensch, Maschine und Software in ständigem Austausch miteinander und tragen auf diese Weise dazu bei, dass Schaltanlagen ab Losgröße eins effizient gefertigt und in gewünschter Qualität das Werk verlassen können. cs


Weitergedacht
Sind Maschinen und Anlagen erst installiert und in Betrieb genommen, liegt es am Anlagenbetreiber, sich um das reibungslose Funktionieren seiner Anlagen zu kümmern – inklusive Prüfungen, die vom Gesetzgeber eingefordert werden. Das hat die Blumenbecker Automatisierungstechnik auf eine neue Service-Idee gebracht: „Niemand kennt die Anlagen unserer Kunden besser als wir“, sagt Holger Tigges, Gruppenleiter Werksinstallation & Service bei der Automatisierungstechnik. „Wer wäre also besser geeignet, alle erforderlichen Prüfungen und Wartungen durchzuführen?“ Weil die Automatisierungstechnik die Maschinen und Anlagen vor Ort kennt, ist eine Einarbeitung und Schnittstellenklärung nicht erforderlich. So fällt für den Anlagenbetreiber keine unnötige Ressourcenbindung an. Die Prüfprotokolle können in einer Datenbank hinterlegt werden und sind so für die Kunden jederzeit zur Vorlage bei Behörden oder Versicherungen abrufbereit. „Für die Kunden liegen die Vorteile auf der Hand“, erklärt Tigges. „Sie brauchen sich zukünftig keine Sorgen mehr zu machen, ob ein Prüftermin eingehalten wurde oder nicht, denn wir kümmern uns automatisch darum. Das garantiert jederzeitige Rechtssicherheit und stellt einen echten Mehrwert dar.“

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