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Reibungslos in die Produktion einfügen

Die Automobilproduktion muss ohne Probleme ablaufen, denn schon Ausfälle von wenigen Minuten kommen dem Automobilbauer teuer zu stehen. Erstaunlich ist daher, dass in der Fertigung aktuell Bediengeräte eingesetzt werden, die diesen Anspruch nicht gänzlich erfüllen. Zusammen mit Experten aus der Automobilindustrie hat B&R ein neuartiges Gerät entwickelt, das den Fertigungsalltag wesentlich verbessert.

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Ein Automobil ist seit jeher ein hochwertiges und technisch ausgefeiltes Gut, ebenso hoch sind die Ansprüche an die Fertigung. Sämtliche Einrichtungen müssen sich über den gesamten Lebenszyklus nahtlos in den Produktionsprozess einfügen. (Quelle: Audi)

Das Automobil ist seit jeher ein hochtechnisiertes Gut. Deshalb sind sowohl Entwicklung als auch Produktion mit einem entsprechend hohen Einsatz an Ressourcen verbunden. Weil ein Produktionsausfall enorme Kosten verursacht, muss die Fertigung eine hohe Verfügbarkeit erzielen. Insbesondere die Instandhaltung muss sicherstellen, dass sich die technischen Systeme effizient warten und schnell wiederherstellen lassen.

Zahlreiche Bedienstationen im Feld

Im Widerspruch dazu stehen Bedienstationen, deren Konzeptbasis veraltet ist, die jedoch unverändert in der Automobilproduktion zum Einsatz kommen. Sie bestehen in der Regel aus einem Standard-Schaltschrank mit eingebautem Panel PC. Unterhalb des Displays befinden sich diverse elektromechanische Bedienelemente wie Taster, Leuchten, Schlüsselschalter und Not-Aus. Diese SPS-relevanten Signalgeber werden auf I/O-Baugruppen aufgelegt, die auf Hutschienen montiert sind. Verbunden sind die I/O-Knoten über einen Buscontroller mit der zugeordneten Linien-SPS.

Eigentlich sollten die Bedienstationen den Fertigungsprozess bestmöglich unterstützen und auch im Fall von Wartungen schnellst möglich wieder in Betrieb zu nehmen sein. Dieser Zustand entspricht jedoch nicht der Realität.

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Das innovative Bedienterminal von B&R erfüllt gezielt die Kundenanforderungen der Automobilproduktion. Es teilt sich in 2 unabhängige Einheiten: PC und Tastenmodul. So kann im Lauf des Lebenszyklus der Maschine zum Beispiel der PC unabhängig von den Bedientasten aufgerüstet werden.
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Für den Einsatz im Bediengerät eignet sich der Industrie-PC Panel PC 2100 von B&R; das kompakte Gerät kommt ohne Lüfter aus. Es wurde speziell für die Anwendung in der industriellen Fertigung entwickelt.

Schnelle Inbetriebnahme, schnelle Wartung

Daher hat B&R ein innovatives Bedienterminal entwickelt, das gezielt die Kundenanforderungen der Automobilproduktion erfüllt. Während der Entwicklung haben Instandhaltungsexperten und Anwender aus der Praxis ihre Erfahrungen eingebracht. Da ein Ausfall in der Automobilproduktion in nur wenigen Minuten hohe 5-stellige Kosten verursachen kann, war das wichtigste Kriterium im Lastenheft der schnelle und einfache Austausch von Geräten oder Teilmodulen im Servicefall.

B&R hat sich für ein modulares Konzept entschieden. Das neue Bediengerät teilt sich in 2 unabhängige Einheiten: PC und Tastenmodul. Die PC-Einheit des Bediengerätes besteht aus einem Touch-Bildschirm mit rückwärtigem Industrie-PC. Das separate Tastenmodul verfügt über einen Not-Aus, über Schlüsselschalter und Leuchtringtasten. Zusätzlich sind Safety-Funktionen integriert.

Geräte unabhängig voneinander tauschen

Um an den Bildschirm oder den PC zu kommen, muss das Servicepersonal frontseitig lediglich 4 Schnellverschlüsse öffnen, die als unverlierbare Schraubverbinder zugänglich sind. Durch eine rückwärtige, große Serviceklappe lassen sich die Kabelverbindungen einfach lösen. Die Verkabelung ist anhand eines Prinzipbildes erklärt, das an der Innenseite der Klappe befestigt ist.

Die strikte Trennung der Spannungsversorgung von Industrie-PC und Tastenmodul gewährleistet, dass das Tastenmodul beim Tausch des HMI nicht beeinflusst ist. Auch der Sicherheitskreis vom Not-Aus zur Sicherheitssteuerung wird nicht unterbrochen. Sollte ein Austausch des Tastenmoduls notwendig sein, ist dies ebenso leicht möglich. Auch das Tastenmodul lässt sich über 4 Schnellverschlüsse leicht tauschen.

Die Integration von Panel PC und Tastenmodul in ein gemeinsames, schlankes Profilgehäuse sichert zudem wertvollen Arbeitsraum für den Werker. Die Außenmaße des Gerätes mit der Displaygröße 15" zum Beispiel betragen lediglich 442 x 511 x 86 mm. Wahlweise kann oben oder unten ein Flansch befestigt werden, der 2 Befestigungsarten ermöglicht: hängend oder stehend. Der Flansch lässt sich auch nachträglich anbringen.

International verständlich

Nach einheitlichen Standards werden Automobile derselben Marke auf der ganzen Welt produziert. Jeder Produktionsmitarbeiter, in welchem Land er auch arbeitet, muss die Einrichtungen leicht verstehen und bedienen können. Am B&R-Bedienpanel lässt sich deshalb die Beschriftung in der jeweiligen Landessprache umsetzen, aber auch unterschiedliche Symbole oder Farben sind möglich.

Die Beschriftung der Bedientasten erfolgt über einen Einschubstreifen, der sich kundenspezifisch anpassen lässt. Er liegt hinter einer transparenten Frontfolie, weshalb die Beschriftung sich nicht abnutzt oder verwischt.

Rienessl Thomas Head of Business Development BnR
„B&R hat zusammen mit Anwendern aus der Praxis ein Bediengerät entwickelt, das gezielt die Anforderungen der Automobilproduktion erfüllt“, sagt Thomas Rienessl, Head of Business Development Industries bei B&R. "Herausgekommen ist ein flexibles Gerät, das sich über den gesamten Lebenszyklus jederzeit anpassen lässt."

Erweiterte Bedienoptionen

Verschiedene Einsatzfälle erfordern erweiterte Funktionen am Gerät, zum Beispiel zusätzliche Bedienelemente oder RFID-Reader. Am B&R-Bediengerät sind versteckt hinter der Frontfolie Platzhalter für 2 weitere elektromechanische Befehlsgeräte vorhanden. Die Platzhalter lassen sich auch nachträglich einfach aus der Front drücken. Die zusätzlichen Befehlsgeräte werden über die großzügige Serviceklappe einfach auf noch freie I/O-Klemmen verdrahtet.

Am Gerät befestigt ist eine 4-kanalige Signallampe, die wahlweise auf der linken oder rechten Geräteoberseite angebracht wird. Auf der freien anderen Seite kann ein kundenspezifischer Anbau befestigt werden, zum Beispiel ein Funkmodul-WLAN oder eine Barcode-Pistole. Ebenso kann die interne 24VDC-Spannungsversorgung nach außen verlegt werden.

Nachhaltige Automobilproduktion

In der Automobilindustrie weisen Produktionsanlagen sehr unterschiedliche Lebenszeiten auf. Der kürzere Zyklus im Rohbau unterscheidet sich stark von jenem in der Lackiertechnik. Manche Anlagen haben einen Lebenszyklus von 10 Jahren und mehr. Daher kann es sinnvoll oder gar notwendig sein, die Performance einer Bedienstation im Laufe der Jahre hochzurüsten.

Durch einfachen Tausch des Industrie-PCs an der Displayrückseite lässt sich die Rechenleistung des B&R-Bediengerätes künftigen Forderungen jederzeit anpassen. Der modulare Aufbau der B&R-Lösung erhöht die Nachhaltigkeit beim Automobilhersteller.

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