Endlos produzieren

Automatisieren - Mit dem steigenden Funktionsumfang werden Anlagenstrukturen sehr komplex. Immer mehr Anlagenteile - meist auch noch von unterschiedlichen Herstellern - müssen reibungslos zusammenarbeiten und miteinander kommunizieren. Anlagenplanung wird zum immer schwierigeren Unterfangen.

16. September 2005

Um die unterschiedlichen Gewerke einer Produktionsanlage optimal fertig zu stellen, braucht man normalerweise mehrere Spezialisten, die gut zusammenarbeiten, damit bei der Inbetriebnahme alles zusammenpasst. Die in Karlsruhe ansässige Firma OSD Schenck bietet Anlagenplanern und Betreibern komplette Automatisierungslösungen schlüsselfertig aus einer Hand an. Eine Anwendung aus dem Bereich der Kfz-Zulieferindustrie zeigt die Möglichkeiten einer Komplettlösung.

Autohimmel in Endlosproduktion

Der Autohimmel ist eine komplexe Konstruktion, die ästhetischen und sicher­heitstechnischen Anforderungen genügen muss. Zu den wichtigsten gehören Stabi­lität, Splittersicherheit und Schwerentflammbarkeit. Immer häufiger werden in den Autohimmel heute außerdem zusätz­liche Airbags integriert. Die Fertigung ist anspruchsvoll, zumal Form und Größe moderner ›Hightech-Himmel‹ so unterschiedlich sind wie die Fahrzeugtypen. Mit dem bei Johnson Control, Überherrn, eingesetzten Verfahren ist es möglich, Autohimmel am laufenden Meter zu fertigen. Erst am Ende der Produktionsstraße wird das Produkt individualisiert. In diesem Fall heißt das, der Autohimmel erhält den gewünschten Dekorstoff, wird in die endgültige, fahrzeugtypspezifische Form gebracht und zugeschnitten. Bei einem Modellwechsel reduzieren sich dadurch die Rüstzeiten drastisch. Die Produktionsanlage wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Maschinenbauer realisiert und dem Betreiber schlüsselfertig übergeben. Ihr Aufbau: Auf einem Trägerflies werden Rollenmate­rialien aufgebracht, z.?B. in Harz getränkte Schaumstoffe, Glasfaserschnitzel zur Verstärkung und eine Deckschicht. Letztere wird mit einer abschließenden Folie oder einem Dekorstoff versehen. In einer Presse erhält der so entstandene Sandwichaufbau mit beheizten Werkzeugen seine endgültige Form. Danach wird der Himmelrohling abgetrennt. Etwa jede Minute verlässt ein fertiger Autohimmel die Schneidanlage. Dabei genügt zur Überwachung und Bedienung der Anlage eine Person mit einem tragbaren Operator-Panel, das einfach angeschlossen werden kann. Auch für Umrüstarbeiten ist nicht mehr Personal erforderlich. Der Werkzeugwechselwagen, der die bis zu 10.000 kg schweren Presswerkzeuge transportiert, wurde speziell für einen unkomplizierten halbautomatischen Werkzeugwechsel konzipiert.

Ebenfalls von den Karlsruher Automatisierungsspezialisten wurde die Steuerungssoftware der Dekornähmaschine in die Gesamtsteuerung integriert. Sie erkennt Fehler im Stoff, schneidet sie heraus und vernäht anschließend die Bahn wieder. Sie legt die Naht dabei so, dass sie beim Schneiden im Bereich der Trennstelle liegt. Das Resultat ist ein optimales Ausnutzen des teuren Materials. Für insgesamt 230 Sensoren und Aktoren wurden mehr als 6.000 m Kabel verlegt. An den fünf speicherprogrammierbaren Steuerungen der einzelnen Maschinengruppen (S7-300), sind etwa 550 digitale Ein-/Ausgänge und zirka 50 analoge angeschlossen. Für die Presse, die Werkzeugheizung, die Dekornähmaschine, den Werkzeugwechselwagen und für Aufgaben allgemeiner Art haben wir jeweils eine ei­gene Steuerung vorgesehen, Die komplette Steuerungstechnik der Anlage füllt Schaltschränke von 10 m Länge. Die zur Materialverfolgung eingesetzten Absolutwertgeber leiten ihre Daten über Profibus an die Steuerungen weiter. Die gesamte Antriebstechnik ist ebenfalls über Profibus mit den Steuerungen verbunden. So lassen sich rezepturabhängige Einstellwerte an die Frequenzumrichter der Antriebe übergeben. Die Steu­erungen kommunizieren über MPI-Bus mit einem Industrie-PC, der zur Visualisierung und Bedienung der Anlage dient und über Ethernet mit dem übergeordneten Leitsystem verbunden ist. Im Leitsystem werden die Produktionsdaten fürs lückenlose Qualitätsmanagement gesammelt.

Jürgen Schenck, OSD Schenk

Erschienen in Ausgabe: 06/2005