Rennerfolg mit Sicherheit

Titel

Sicherheitstechnik – Einsätze im Motorsport erfordern innovative Komponenten, die in kleinen Stückzahlen gefertigt werden. Entscheidend für eine effiziente Produktion sind deshalb hoch flexible Automatisierungslösungen mit modernster Sicherheitstechnik.

13. November 2014

Ein bedeutender Innovationstreiber für die Industrie ist der Motorsport, der immer wieder neue Entwicklungen für die Automobil- und Motorradtechnik hervorbringt. Wichtig für den erfolgreichen Einsatz auf der Rennstrecke oder im Gelände ist vor allem die Zuverlässigkeit der verbauten Komponenten, wie sie zum Beispiel die WP Performance Systems GmbH aus dem oberösterreichischen Munderfing in der Nähe von Salzburg liefert. Das Unternehmen produziert Hochleistungsbauteile vor allem für Gelände-Motorräder auf höchstem Niveau, und zwar nicht nur für den Motorsport, sondern grundsätzlich für die Serienproduktion, sagt Johann Reitshammer, Bereichsleiter Industrial Engineering/Automation bei WP Performance Systems, und ergänzt: »Der Fokus liegt jedoch nicht etwa darauf, nur Teile für einen bestimmten Motorrad-Hersteller zu fertigen, auch die Automobilindustrie gehört zu unseren Kunden. Dies können wir auch für Kleinstserien umsetzen.« Dabei ist es die Philosophie des Unternehmens, sämtliche High-Performance-Teile anbieten zu können, vom Rahmen über die Dämpfungselemente bis zu Auspuff und Kühlung. Die Firmengruppe besteht dazu aus den vier Einzelunternehmen WP Frame, WP Suspension, WP Exhaust und WP Radiator. Grundlage für deren Erfolg ist die hohe Flexibilität der Fertigungs- und Prüfmaschinen, die die Österreicher selbst bauen. »Dadurch, dass wir unseren eigenen Maschinenbau im Haus haben, wissen wir, was zukünftig produktionstechnisch noch hinzukommen könnte – und können dies teilweise schon mit einplanen«, erzählt Reitshammer.

Eingebaute Flexibilität

Bereits in der Planungsphase wird deshalb versucht, immer drei Schritte weiter zu sein, als es aktuell gerade benötigt wird. So sind in den Maschinen von WP zum Beispiel stets einige Komponenten, vor allem die Elektronik, bereits für Folgeproduktionen integriert. Bei einem Produktwechsel gestaltet sich der Umbau der Maschine deshalb sehr einfach. Zugleich werden die Maschinen im Hause WP ständig modernisiert und auf neue produktspezifische Anforderungen hin angepasst. Bei neu entwickelten Produkten sind dazu auch die Automatisierungstechniker von Beginn an in die Planung involviert, damit eine montagetechnisch prozesssichere Realisierung gewährleistet ist.

Die Österreicher produzieren eine enorme Variantenvielfalt, bei einer Losgröße von nur 100 Stück pro Auftrag. Weil eine vollautomatische Fertigung deshalb nicht sinnvoll ist, sind die Maschinen halbautomatisch und modular aufgebaut, damit sie sich auf einfache Weise für neue Produkte anpassen lassen. Dabei funktionieren die Rüstvorgänge automatisch, und die Produktaufnahme ist mit wenigen variablen Aufnahmepunkten gelöst.

Sicherheit entscheidet

Die hohe Variabilität der Maschinen erfordert jedoch zwangsläufig eine große Zahl von Schnittstellen zwischen Bediener und Maschine, und eine entsprechend wichtige Rolle spielt die eingesetzte Sicherheitstechnik. Um die sichere Funktion ihrer Fertigungsmaschinen gewährleisten zu können, ist es für WP Performance Systems jedoch besonders wichtig, für jede eingesetzte Komponentengruppe nur einen einzigen Ansprechpartner zu haben. Beim Thema Maschinensicherheit vertraue das Unternehmen dazu auf den Komplettanbieter für die sichere Automation Pilz mit Sitz in Ostfildern bei Stuttgart, sagt Reitshammer und erklärt: »Das vereinfacht vieles, weil man weiß, an wen man sich wenden kann. Für Pilz spricht die Produktvielfalt; wir bekommen ein Komplettpaket aus Steuerung mit Sensorik, wie beispielsweise Sicherheitsschaltrelais, genauso wie konfigurierbare, modulare Sicherheitssteuerungen wie PNOZmulti oder PNOZmulti Mini. Auch berührungslose Sensoren, codierte Sensoren oder Lichtgitter sind im Paket dabei.«

100 Prozent Qualität

Maßgeblich für die Zusammenarbeit mit Pilz ist jedoch die Qualität der Produkte, erzählt Reitshammer: »Wir führen bei jedem Produkt eine hundertprozentige Kontrolle durch und stellen damit sicher, dass die ausgelieferten Produkte auch einwandfrei funktionieren. Bei der Sicherheit unserer Montagemaschinen verlangen wir genauso eine einwandfreie und sichere Funktion. Deshalb setzen wir auf Komponenten aus dem Hause Pilz.«

Ein Beispiel für die durchdachte Sicherheitsarchitektur der WP-Maschinen liefert eine Rundschalttisch-Anlage zur Fertigung von Federgabeln für Motorräder, die mit insgesamt drei Lichtschranken vom Typ PSENopt von Pilz abgesichert werden. Diese Lichtschranken eignen sich optimal für Einsätze an Maschinen mit zyklischen Eingriffen, wie zum Beispiel Einlagearbeiten oder die Zu- und Abführung von Material. Die bei WP eingesetzten Standard-Lichtgitter Typ 2 gewährleisten Handschutz gemäß EN/IEC 61496-1/-2.

Drei Lichtschranken genügen

Die gesamte Anlage ist dazu in zwei Sicherheitsbereiche an der Vorder- beziehungsweise Rückseite des Rundschalttischs aufgeteilt. Während auf der Vorderseite die fertig montierten Federbeine entnommen und die zu montierenden eingelegt werden, sind die hinteren Lichtgitter aktiv und sichern die automatische Montage in dem dahinterliegenden Bereich ab. Sobald die Bestückung abgeschlossen ist, wird über einen Taster der Tisch weitergedreht. In dieser Phase tritt das vordere Lichtgitter in Kraft, sodass der Bediener auch beim Weiterdrehen des Rundschalttisches gesichert ist. Dabei überwachen berührungslos arbeitende, magnetische Sicherheitsschalter PSENmag nicht nur die Stellung von trennenden Schutzeinrichtungen nach EN 60947-5-3, sondern zugleich auch die Position der Revisionsabdeckung auf der Rückseite der Federgabel-Fertigungsmaschine. Mit den Sicherheitsschaltern lassen sich somit gefahrbringende Maschinenbewegungen stillsetzen, ein Wiederanlaufen wird verhindert. Die kompakte Bauform des Schalters spart viel Platz bei der Installation. Zudem ermöglichen Stecker und Kabel für alle Montage- und Anfahrrichtungen sowie ein gesicherter Schaltabstand von 3 bzw. 8/10 Millimeter einen flexiblen Einbau und eine schnelle, bequeme Montage.

Sicherheitssteuerung nach Maß

Überwacht werden die Lichtschranken wie auch die magnetischen Sicherheitsschalter durch die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti Mini. Die kompakte Steuerung bietet 20 sichere Eingänge, vier sichere Halbleiterausgänge gemäß SIL CL 3, PL e sowie vier Taktausgänge. Zur Schaltung von Relaisausgängen stehen zudem Kontakterweiterungen PNOZsigma zur Verfügung. Die Modbus-Verbindung zur übergeordneten Steuerung stellt das Ethernet-Kommunikationsmodul PNOZ mmc1p her.

Auch für die Steuerung kleinerer Anwendungen nutzen die österreichischen Motorradspezialisten die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti Mini, die durch ihre Logikfunktionen zusätzlich zur Überwachung von Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt-Schalter, Schutztüren oder Lichtschranken auch Aufgaben der Maschinensteuerung übernehmen kann.

Das nur 45 Millimeter breite Gerät wurde vor allem für den Einsatz in Einzelmaschinen konzipiert und lässt sich über das Softwaretool PNOZmulti Configurator konfigurieren. Das Anwenderprogramm wird dabei auf einer Chipkarte gespeichert und kann so auf einfache Weise von einem Gerät auf ein anderes übertragen werden. Das spart Zeit und Kosten, da insbesondere bei einem Gerätetausch kein Softwaretool benötigt wird. Komfortable Diagnosemöglichkeiten garantieren eine hohe Verfügbarkeit.

Einfache Konfigurierung

Weil die Maschinen ausschließlich bei WP zum Einsatz kommen, spielen auch die Instandhaltung sowie die einfache Programmierung und Konfiguration eine wesentliche Rolle, schließlich kann eine Reparatur oder eine Änderung der Maschine nicht ohne Weiteres aufgeschoben werden, wenn ein Programmierer gerade nicht zur Verfügung steht. Hier bewährt sich der einfache Aufbau des PNOZmulti Configurator: So genügen schon Grundkenntnisse der Sicherheitstechnik, um die Pilz-Komponenten schnell und einfach einzustellen. Die Software ist kompatibel zur gesamten Produktfamilie PNOZmulti, gleich welches Sicherheitsrelais oder welches konfigurierbare Steuerungssystem zum Einsatz kommt.bt

Auf einen Blick

- Die Pilz GmbH & Co. KG mit Sitz in Ostfildern bei Stuttgart ist ein führendes Unternehmen der Automatisierungstechnik und Experte für die Sicherheit von Mensch, Maschine und Umwelt mit kundenorientierten Lösungen für alle Industrien.

- Das Angebot des Unternehmens umfasst neben zahlreichen Produkten aus den Bereichen Sensorik, Steuerungstechnik und Antriebstechnik vor allem Lösungen und Dienstleistungen rund um die Maschinensicherheit.

- Das familiengeführte Unternehmen mit weltweit 31 Tochtergesellschaften und Niederlassungen beschäftigt mehr als 1.900 Mitarbeiter.

Erschienen in Ausgabe: 08/2014