Mit schlanken Installationskonzepten fit für die Zukunft

Es ist höchste Zeit, sich den Herausforderungen der Produktionswelt von morgen zu stellen und die richtigen Antworten zu finden auf Fragen zur Digitalisierung, Industrie 4.0, zum Thema künstliche Intelligenz, auf den Fachkräfte-mangel und die Erwartungen der nachrückenden Generationen an New-Work. Auch Flexibilität und Time-to-Market gewinnen immer mehr an Bedeutung in der Fertigung und prägen die Anlagenplanung zusammen mit Fragen zur Energieeffizienz, CO2-Reduktion und Nachhaltigkeit. Also so ziemlich alles, worauf in Fertigungsprozessen bisher Verlass war, steht aktuell auf dem Prüfstand.

Für die Automatisierung im Karosseriebau (Bild 1) bedeutet das: Raus ins Feld, dezentralisieren, modularisieren, Technologien zusammenfassen, Energie effizienter nutzen, Komplexität reduzieren und vereinfachen. Der Grundgedanke der Dezentralisierung ist simpel wie einleuchtend: Zunächst wird die Energieversorgung zusammen mit weiteren Standard-Komponenten, wie Sicherungen oder Schaltungen, aus dem zentralen Schaltschrank herausgelöst und in kleinere, dezentrale Gehäuse gepackt. Diese kompakten Einheiten werden dann direkt an der Produktionsmaschine platziert. Gleiches gilt für die Industrie-PC, welche die Kommunikation und Steuerung der kompletten Anlage oder von einzelnen, modular einsetzbaren Maschinenteilen übernehmen. Ein weiterer Pluspunkt ist die einfache Montage: Installation und Verkabelung von Sensorik und Aktorik erfolgt im Idealfall nach dem Plug-and-play-Prinzip mit vorkonfektionierten Steckern. Damit entfallen auch die zeitraubenden und aufwendigen Installationsarbeiten am Schaltschrank, beispielsweise Abisolieren, Setzen von Ader-Endhülsen und das eigentliche Anklemmen. Das befreit Produktions- und Fertigungshallen von Maschinenanbauten und verschlankt die Kabelarchitektur deutlich.

Effizient auf ganzer Linie

In den Hallen des Karosserie(roh-)baus zischt und pfeift es vielfach noch. Die gute alte Druckluft treibt dort noch viele Pneumatikspanner an. Doch jedes Zischen und Pfeifen ist der tongewordene Beweis, dass Pneumatik ziemlich verlustbehaftet ist. Mit einem Wirkungsgrad von nur 10 % bis 20 % verpufft beim Energieträger Luft hörbar viel Energie durch unvermeidliche Leckagen und ineffiziente Aktorik. Und Druckluft ist teuer.

Pneumatikspanner durch Elektrospanner zu ersetzen bietet deshalb allen Beteiligten nur Vorteile:

• Der Automobilhersteller kann in seinen Werken die ineffiziente, schlecht steuerbare und verhältnismäßig teure Pneumatik reduzieren.
• Der Produktionsplaner kann sich jetzt auf einen einzigen Energieträger – nämlich Elektrizität – fokussieren.
• Die Mitarbeiter arbeiten in einem merklich leiseren und gesünderen Arbeitsumfeld.

Druckluft hat nämlich den negativen Nebeneffekt, einen ölhaltigen Nebel freizusetzen. Und nicht zuletzt lassen sich im Gegensatz zur Pneumatik beim Einsatz von Servo-Motoren exakte Prozessdaten, wie die Position der Mechanik oder das benötigte Drehmoment, während des Bewegungszyklus erfassen und analysieren. Sie ersetzen damit die sonst notwendigen Messsysteme und Endlagenschalter. Doppelbleche lassen sich so erkennen. Die Inbetriebnahme geht zu 80 % schneller durch einfaches „Teachen“ statt „Shimsen“. Außerdem sind mehrere Spannpunkte und die Variantenfertigung mit unterschiedlichen Materialstärken – Stichwort Losgröße 1 – ohne neues Teachen möglich. Pneumatische Spanner müssen hingegen mehrmals pro Woche neu justiert werden. Und nicht zuletzt zahlt das auf Nachhaltigkeits- und CO₂-Ziele ein, denn durch rückspeisefähige Elektrospanner wird Energie gespart und das wiederum schont die Umwelt.