Bild 01: Kontaktlos, kompakt, robust: „NearFi“ ersetzt stör- und verschleißanfällige Steckverbinder. (Quelle: Phoenix Contact)
Im Jahr 1917 als Heiztechnik-Hersteller gegründet, ist Viessmann Climate Solutions heute, als Teil von Carrier Global, ein weltweit führender Anbieter für effiziente und systemische Klima- (Wärme, Wasser- und Luftqualität) und erneuerbare Energielösungen für den Wohn- und Gewerbesektor. Das integrierte Lösungsangebot verbindet Produkte und Systeme über digitale Plattformen und Dienstleistungen nahtlos zu einer ganzheitlichen Klima- und Energielösung und schafft so ein sicheres und verlässliches Wohlfühlklima für die Nutzer. Alle Aktivitäten basieren auf dem Unternehmensleitbild „Wir gestalten Lebensräume für zukünftige Generationen.“ – das ist die Verantwortung, der sich das Unternehmen täglich gemeinsam mit den Handwerks-Partnern stellt (Bild 2).
In den letzten Jahren hat Viessmann Climate Solutions sein Produkt- und Lösungsportfolio konsequent transformiert. So bietet das Unternehmen heute Wärmepumpen mit dem natürlichen Kältemittel Propan mit einer Leistung von 4 kW bis 19 kW beziehungsweise seit Mitte 2024 sogar bis 40 kW an. Damit können Wärmepumpen auch effizient mit hohen Vorlauftemperaturen in der Modernisierung von Bestandsgebäuden eingesetzt werden. Im Bereich der stationären Stromspeicher ist Viessmann ebenfalls aktiv und stellt ein durchgängiges elektrisches Lösungsportfolio zur Verfügung.
Automatisierte Prüfung der montierten Geräte
Mit der Erweiterung des Produktportfolios ab 2020 mussten auch die bestehenden Fertigungslinien angepasst werden. Durch die modulare Produktarchitektur kann die Inneneinheit der Wärmepumpen auf den gleichen Fertigungslinien wie die Gas-Brennwert-Wandgeräte gefertigt werden, was zu einer hohen Flexibilität sowie einer signifikanten Einsparung bei den Investitionen führt. In diesem Zusammenhang war jedoch eine zentrale Herausforderung an den End-of-Line-Prüfständen zu lösen. An diesen werden die montierten Geräte am Ende der Fertigungslinie hoch automatisiert geprüft, um einen hohen Qualitätsstandard sicherzustellen. Die Geräte befinden sich dazu auf einem Geräteträger und durchlaufen nacheinander automatisch verschiedene Stationen zur Dichtheits- und Funktionsprüfung (Bild 3). An jeder Prüfstation koppelt sich der Geräteträger an den Prüfstand. Hierbei kamen bisher elektromechanische Steckverbindungen zum Einsatz, die eine Verbindung von Sensoren und Aktoren der Geräteträger mit dem Prüfstand hergestellt haben.
Für die Erfassung der Sensoren und Steuerung der Aktoren wird das Remote-IO-System Axioline E von Phoenix Contact genutzt. Zum Spannen der Werkzeuge steuern Ventilinseln verschiedene Pneumatikzylinder an. Die Komponenten tauschen die Daten über das Profinet-Protokoll zwischen dem mobilen und dem festen Teil der Anlage aus.
Bei der notwendigen Erweiterung der Fertigungslinien um die Inneneinheiten der Wärmepumpen stellte sich hier jedoch die Herausforderung, dass zusätzliche Signale zwischen Prüfstand und Werkstückträger übertragen werden mussten und die elektromechanischen Steckverbindungen bereits voll belegt waren. Eine Erweiterung dieses Systems wäre nur mit hohem Aufwand möglich gewesen, da alle Werkstückträger und alle Prüfstationen hätten angepasst werden müssen.
Genau hier konnte die kontaktlose Echtzeit-Ethernet-Lösung „NearFi“ von Phoenix Contact einen entscheidenden Beitrag zur schnellen und flexiblen Erweiterung der Fertigungslinien leisten. Manuel Kluge, im Allendorfer Werk für die Produktionstechnik tätig, der die Herausforderungen an den Prüfständen aufgrund seiner langjährigen Tätigkeit sehr gut kennt, brachte den Vorschlag zur Nutzung der neuen Technologie ein und war auch für die Umsetzung verantwortlich. An jedem Werkstückträger wurde dazu ein „NearFi“-Koppler montiert (Bild 4). Das Gegenstück befindet sich vor jeder Prüfstation unterhalb des Werkstückträgers. Die „NearFi“-Geräte leiten das Profinet-Protokoll latenz- und verschleißfrei über einen Luftspalt an die Steuerung weiter. Dadurch ergibt sich ein weiterer entscheidender Vorteil gegenüber dem elektromechanischen Verbindungssystem, das zwar über viele Jahre erfolgreich im Einsatz war, jedoch regelmäßig gewartet werden musste.