Produktion im Variantenmix für vernetzte Automobile
Skalierbare Produktion von Wireless Charging Units (WLC)
(pressebox) Berlin, 24.08.2016 - Fahrzeuge werden mehr und mehr Teil ihrer vernetzten Umwelt. E-Mobilität, autonomes Fahren und Car2X machen einen effizienten Datenaustausch im PKW und über das Internet zu einer zentralen Fahrzeugkomponente. In den nächsten fünf Jahren sollen eine viertel Milliarde vernetzter Autos auf den Straßen weltweit unterwegs sein; ein gigantischer Wachstumsmarkt. Mit diesen neuen Szenarien wachsen die Anforderungen an Connectivity Hardware.
Ein Spezialist in der Integration mobiler Geräte in Fahrzeugen ist das Unternehmen Novero.
Die Tochter des Technologieanbieters Laird entwickelt und produziert innovative Lösungen für die Fahrzeugkommunikation. Zum kabellosen Laden von Mobiltelefonen unterschiedlicher Ausführung bietet das Berliner Unternehmen eine wegweisende Lösung, mit der mobile Geräte zusätzlich elektromagnetisch mit den internen Fahrzeugantennen gekoppelt werden können. Die Wireless Charging Unit ((Abb. )) aus dem Hause Novero Laird Business setzt besonders in puncto Empfangsqualität einen neuen Standard, auf den namhafte Automobilhersteller setzen.
Skalierbares Modulzellenkonzept zur effizienten Mehrvariantenproduktion
Zur die Realisierung einer teils voll-, teils semiautomatisierten Mix-Model-Produktion am Standort Dabendorf hat das Unternehmen Jonas & Redmann ausgewählt.
So innovativ das Produkt ist, so herausfordernd ist auch die kundenseitig spezifizierte Anlagenausführung. Auslastung und Lieferfähigkeit sind für diese Mix-Model-Produktion, in der sich die Nachfrage nach einzelnen Produktmodellen und -varianten schnell verändern kann, kritische Größen der Systemauslegung. Um auf geänderte Marktanforderungen schnell reagieren zu können, muss die Linie ein Höchstmaß an Flexibilität bieten.
Zur Produktion von bis zu sieben Produktvarianten konzipierte Jonas & Redmann eine Line autarker Modulzellen ((Abb.1)), die über ein WT-Transportsystem miteinander verbunden sind. In die Standard-Modulzellen wurden eine Vielzahl kundenspezifischer, anspruchsvoller Pick and Place-Anwendungen sowie verschiedene Press-, Schraub- und Laserprozesse integriert. Der Handlingspezialist Jonas & Redmann hat für diese Produktionslinie verschiedene Greifertechnologien entwickelt, die besonders oberflächenschonend handhaben und zum Teil mehrere Funktionen gleichzeitig ausführen.
Eine Reihe von Prüfstationen stellt die ständige Güteüberwachung sicher. Zum Kontaktieren verschiedener Produktvarianten wurde zum Beispiel eine Zelle entwickelt die nicht nur das präzise Handling des vormonierten WLC-Gerätes sicherstellt sondern auch, die von Produkt zu Produkt unterschiedlichen, Kontaktierpunkte hochgenau anfährt. Eine Roboterzelle mit Bilderkennung und integrierter Laserbeschriftung übernimmt einen abschließenden Pincheck. Darüber hinaus erfordert die Variantenvielfalt des Produkts Fertigungsanlagen, die sich schnell bedienfreundlich um- und nachrüsten lassen. Einfache, kompakte Mechaniken und Schwenkmechanismen stellen sicher, dass der Bediener Rüstteile bequem umstecken kann.
Automatisierung aus einem Guss
Eine weitere Forderung des Betreibers war es, die Maschine durchgängig mit Steuerungs- und Antriebstechnik von Siemens aufzubauen. Kopf der Fertigungslinie ist der PC-basierte S7-1500 Software Controller ((Abb.2)), der mit den autarken Modulzellen kommuniziert. Der Software Controller bietet den Vorteil komplett unabhängig von Windows zu laufen. Ein Neustart oder Absturz von Windows hat somit keinen Einfluss mehr auf den Ablauf des Steuerungsprogramms. Diese Architektur des Software Controllers bietet viele Möglichkeiten: Sollen auf der Windows-Seite neue Programme oder Updates installiert werden, ist anschließend meist ein Neustart erforderlich. Dies kann nun im laufenden Betrieb erfolgen, da
die Steuerungsfunktion während des Neustarts weiterhin gegeben ist. Der Einsatz PC-basierter Automatisierung ermöglicht zudem einen konsequent kompakten und modularen Aufbau der WLC-Produktionslinie. Ein Modul kann mehrere Applikationen ausführen. Als Hardware-Plattform kommt der Industrie-PC Simatic IPC427D zum Einsatz. Dieser zeichnet sich durch ein lüfterloses Design sowie kompakten Abmessungen mit variablen Montagemöglichkeiten aus. Dies ermöglichte den Verbau kleinerer Schaltkästen direkt an jeder Modulzelle, was weitere Kosten und wertvollen Platz spart. Das kosten- und wartungseffiziente System lässt sich zukünftig problemlos erweitern (Software und HMI), ohne die bestehende Basis zu verändern.
Klare Visualisierung für maximale Bedienfreundlichkeit
Die Bedienoberfläche ((Abb.3)) wurde mit der Visualisierungs-Software TIA-Portal WinCC V13 erstellt und führt den Bediener mit maximaler Usability durch alle Prozessschritte. Grafische Abbildungen der einzelnen Module und eine Baugruppenauswahl mit Funktionstext stellen die leichte Orientierung des Operators sicher. Einmal geteachte Prozessparameter werden als Datensatz abgespeichert und können bei Bedarf erneut abgerufen werden. Qualitätsrelevante Daten lassen sich in definierbarer Tiefe erfassen und dank eines modularen Informationssystems und projektorientierter Prozessdarstellung leicht abrufen, auch mobil per E-Mail oder SMS.
In Summe garantiert das Jonas & Redmann Modulzellenkonzept dem Anlagenbetreiber Novero Laird Business dauerhalt das geforderte hohe Maß Varianten- und Stückzahlflexibilität. Die Kapazität der Anlage kann über mehrere Investitionen in kleinen Schritten skaliert werden.
Ein Spezialist in der Integration mobiler Geräte in Fahrzeugen ist das Unternehmen Novero.
Die Tochter des Technologieanbieters Laird entwickelt und produziert innovative Lösungen für die Fahrzeugkommunikation. Zum kabellosen Laden von Mobiltelefonen unterschiedlicher Ausführung bietet das Berliner Unternehmen eine wegweisende Lösung, mit der mobile Geräte zusätzlich elektromagnetisch mit den internen Fahrzeugantennen gekoppelt werden können. Die Wireless Charging Unit ((Abb. )) aus dem Hause Novero Laird Business setzt besonders in puncto Empfangsqualität einen neuen Standard, auf den namhafte Automobilhersteller setzen.
Skalierbares Modulzellenkonzept zur effizienten Mehrvariantenproduktion
Zur die Realisierung einer teils voll-, teils semiautomatisierten Mix-Model-Produktion am Standort Dabendorf hat das Unternehmen Jonas & Redmann ausgewählt.
So innovativ das Produkt ist, so herausfordernd ist auch die kundenseitig spezifizierte Anlagenausführung. Auslastung und Lieferfähigkeit sind für diese Mix-Model-Produktion, in der sich die Nachfrage nach einzelnen Produktmodellen und -varianten schnell verändern kann, kritische Größen der Systemauslegung. Um auf geänderte Marktanforderungen schnell reagieren zu können, muss die Linie ein Höchstmaß an Flexibilität bieten.
Zur Produktion von bis zu sieben Produktvarianten konzipierte Jonas & Redmann eine Line autarker Modulzellen ((Abb.1)), die über ein WT-Transportsystem miteinander verbunden sind. In die Standard-Modulzellen wurden eine Vielzahl kundenspezifischer, anspruchsvoller Pick and Place-Anwendungen sowie verschiedene Press-, Schraub- und Laserprozesse integriert. Der Handlingspezialist Jonas & Redmann hat für diese Produktionslinie verschiedene Greifertechnologien entwickelt, die besonders oberflächenschonend handhaben und zum Teil mehrere Funktionen gleichzeitig ausführen.
Eine Reihe von Prüfstationen stellt die ständige Güteüberwachung sicher. Zum Kontaktieren verschiedener Produktvarianten wurde zum Beispiel eine Zelle entwickelt die nicht nur das präzise Handling des vormonierten WLC-Gerätes sicherstellt sondern auch, die von Produkt zu Produkt unterschiedlichen, Kontaktierpunkte hochgenau anfährt. Eine Roboterzelle mit Bilderkennung und integrierter Laserbeschriftung übernimmt einen abschließenden Pincheck. Darüber hinaus erfordert die Variantenvielfalt des Produkts Fertigungsanlagen, die sich schnell bedienfreundlich um- und nachrüsten lassen. Einfache, kompakte Mechaniken und Schwenkmechanismen stellen sicher, dass der Bediener Rüstteile bequem umstecken kann.
Automatisierung aus einem Guss
Eine weitere Forderung des Betreibers war es, die Maschine durchgängig mit Steuerungs- und Antriebstechnik von Siemens aufzubauen. Kopf der Fertigungslinie ist der PC-basierte S7-1500 Software Controller ((Abb.2)), der mit den autarken Modulzellen kommuniziert. Der Software Controller bietet den Vorteil komplett unabhängig von Windows zu laufen. Ein Neustart oder Absturz von Windows hat somit keinen Einfluss mehr auf den Ablauf des Steuerungsprogramms. Diese Architektur des Software Controllers bietet viele Möglichkeiten: Sollen auf der Windows-Seite neue Programme oder Updates installiert werden, ist anschließend meist ein Neustart erforderlich. Dies kann nun im laufenden Betrieb erfolgen, da
die Steuerungsfunktion während des Neustarts weiterhin gegeben ist. Der Einsatz PC-basierter Automatisierung ermöglicht zudem einen konsequent kompakten und modularen Aufbau der WLC-Produktionslinie. Ein Modul kann mehrere Applikationen ausführen. Als Hardware-Plattform kommt der Industrie-PC Simatic IPC427D zum Einsatz. Dieser zeichnet sich durch ein lüfterloses Design sowie kompakten Abmessungen mit variablen Montagemöglichkeiten aus. Dies ermöglichte den Verbau kleinerer Schaltkästen direkt an jeder Modulzelle, was weitere Kosten und wertvollen Platz spart. Das kosten- und wartungseffiziente System lässt sich zukünftig problemlos erweitern (Software und HMI), ohne die bestehende Basis zu verändern.
Klare Visualisierung für maximale Bedienfreundlichkeit
Die Bedienoberfläche ((Abb.3)) wurde mit der Visualisierungs-Software TIA-Portal WinCC V13 erstellt und führt den Bediener mit maximaler Usability durch alle Prozessschritte. Grafische Abbildungen der einzelnen Module und eine Baugruppenauswahl mit Funktionstext stellen die leichte Orientierung des Operators sicher. Einmal geteachte Prozessparameter werden als Datensatz abgespeichert und können bei Bedarf erneut abgerufen werden. Qualitätsrelevante Daten lassen sich in definierbarer Tiefe erfassen und dank eines modularen Informationssystems und projektorientierter Prozessdarstellung leicht abrufen, auch mobil per E-Mail oder SMS.
In Summe garantiert das Jonas & Redmann Modulzellenkonzept dem Anlagenbetreiber Novero Laird Business dauerhalt das geforderte hohe Maß Varianten- und Stückzahlflexibilität. Die Kapazität der Anlage kann über mehrere Investitionen in kleinen Schritten skaliert werden.
