Schnell installiert und flexibel in der Anwendung

Voraussetzung für eine Dezentralisierung im Karosseriebau ist ein systemischer Ansatz, der eine Kombination aus Konzeption und Hardware umfasst. Auf der einen Seite ein umfassendes Automatisierungskonzept inklusive einer systemischen Betrachtung der Herausforderungen und ihrer gegenseitigen Wechselwirkungen. Auf der anderen Seite eine modulare und skalierbare Hardware, die direkt an der Maschine alle Funktionen aus dem Schaltschrank übernimmt und in Sachen Digitalisierung ergänzt. Eine solche Lösung bietet beispielsweise Vario-X (Bild 2) von Murrelektronik [1]: Eine modulare und flexible Automatisierungsplattform, mit der sich sämtliche Automatisierungsfunktionen bedarfsgenau und dezentral – also ohne Schaltschrank-Architektur – realisieren lassen.

Die Einsatzgebiete im Karosseriebau sind vielfältig: Von Zustellachsen über Kraftspanner (Bild 3) bis hin zu Hubeinheiten sind alle Anwendungen denkbar – sprich, alle angetriebenen Achsen mit einer Leistung bis zu 1 kW sind umsetzbar. Pneumatische Aktuatoren lassen sich mit Vario-X spielend einfach auf eine servoelektrische Lösung umrüsten. Denn die im Karosseriebau üblichen Antriebsleistungen im Bereich bis circa 600 W sind prädestiniert für die Automatisierungsplattform von Murrelektronik, die mit einer DC-48-V-Versorgung aufwartet. Durch einen im Antrieb integrierten Encoder entfällt lästiges Anschließen von Endlagenschaltern und anderer Sensorik. Einfach den Druckluftschlauch durch den MQ15-Power-Steckverbinder von Murrelektronik ersetzen – fertig. Positiver Nebeneffekt: Im Vergleich zur gängigen DC-560-V-Servoantriebstechnik arbeiten Mitarbeitende mit DC 48 V in einem wesentlich sicheren Arbeitsumfeld.

Vario-X besteht aus der gleichnamigen Plattform und dem begleitenden Automatisierungs- und Installationskonzept. Es bringt Sensorik und Aktorik in das direkte Maschinenumfeld und gewährleistet eine nahtlose Integration von dezentralen Servoantrieben für ein zuverlässiges Spannungs-, Signal- und Datenmanagement. Herzstück von Vario-X sind robuste, wasser- und staubdichte Gehäuse in Schutzart IP65, in denen die Spannungsversorgung, Steuerung, Switches, Sicherheitstechnik und IO-Module verbaut sind. Sie lassen sich modulartig nebeneinander in eine robuste Backplane mit integrierten Maschinenbauprofilen einrasten.

Digitale Zwillinge

Digitale Zwillinge bringen die Digitalisierung auf ein neues Niveau. Dieses digitale Abbild der Anlage oder Maschine beinhaltet alle Funktionen und Parameter des späteren Systems inklusive der originalen Steuerungs-Software– und das bereits ab der Planungs- oder Auslegungsphase. Relevant ist das beispielsweise für Vorbetrachtungen wie die Kollisionsprüfung von bewegten Teilen im Karosseriebau. Mit Augmented-Reality-Anwendungen (AR) können alle Bewegungsabläufe auf einem Tablet virtuell betrachtet und analysiert werden.

Während des Betriebs liefert der digitale Zwilling die Datenbasis für Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Auf dieser Basis lassen sich Anomalien in der Produktion erkennen und beheben, bevor die Qualität leidet. LangzeitanalysenermöglichenAussagenzurEnergieeffizienz und Simulationen verschiedener Prozessänderungen, die Aufschluss über mögliche Einsparpotenziale geben.

Vario-X verkürzt auf Basis eines digitalen Zwillings (Bild 4) und durch das innovative Installationskonzept eine Inbetriebnahme um durchschnittlich 40 %. Darüber hinaus unterstützt das Gesamtsystem modulare und transparente Prozesse, eine höhere Wertschöpfung und damit mehr Wirtschaftlichkeit sowie Nachhaltigkeit im Karosseriebau. Unter dem Strich ermöglicht die Plattform mit einer konsequenten Umsetzung des Dezentralisierungs-Konzepts den Einstiegin die digitale Transformation im laufenden Betrieb – der entscheidende Schritt in die richtige Richtung.

Literatur

1. Murrelektronik GmbH, Oppenweiler: www.murrelektronik.com