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antriebstechnik 1-2/2019

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STEUERN UND

STEUERN UND AUTOMATISIEREN Einen Schritt voraus Autarke Transporttechnik-Systeme für das Sortieren oder Verpacken empfindlicher Produkte Um die Produktivität und Flexibilität von Fertigungs- und Verpackungsstraßen zu steigern, setzen immer mehr Unternehmen, zum Beispiel aus der Lebensmittel- oder Automobilbranche, auf autarke Transporttechnik-Systeme. Ausgestattet mit linearen Synchronmovern (LSM) und softwarebasierten Algorithmen ermöglichen sie einen schnellen und kostengünstigen Produkt- oder Verpackungswechsel. Wo unter anderem das MagneMotion-System von Rockwell Automation zum Einsatz kommt, erfahren Sie in diesem Artikel. S eit einigen Jahren unterstützen automatisierte Transportsysteme die Fertigungs- und Verpackungsstraßen herstellender Unternehmen intensiv dabei ihre Produktionsabläufe zu optimieren. Allerdings bieten diese Systeme oft nicht die nötige Flexibilität, um eine schnelle Umrüstung zwischen Produktchargen durchzuführen. In vielen Fällen muss der Bediener die Maschine anhalten, umrüsten und die Produktion neu anlaufen lassen. Da es bei diesen manuellen oder halbautomatischen Umstellungsvorgängen zu Ausfallzeiten kommt, ist es kostenintensiv und zeitaufwändig, personalisierte Produkte oder die Produktion kleinerer Mengen anzubieten. Genau dieses Angebot kann jedoch einen wichtigen Beitrag zur Differenzierung in einem hart umkämpften Markt leisten. Manche Hersteller von Keksen bieten bspw. für ein und dasselbe Produkt mehrere Packungstypen an. Das kann von zwei Keksen in einer kleinen Snack-Packung bis zu 48 Keksen oder mehr in einer Familienpackung reichen. Mit einem rein mechanischen Drehfördersystem mit Ketten, Riemen und Getrieben ist diese Flexibilität nur schwer zu erreichen, ganz zu schweigen von der Zeit und dem Aufwand ein solches System zu warten. Daher hat die Einführung von au tarken Transporttechnik-Systemen – basierend auf einer Technologie mit linearen Synchronmovern (LSM) – eine grundlegende Ver änderung bei Motion-Anwendungen ein geleitet. Diese Systeme verfügen über Ulrich Arlt ist EMEA Product Manager Motion Control bei Rockwell Automation in Düsseldorf hochentwickelte, softwarebasierte Algorithmen, die es den Unternehmen ermöglichen, Produkt- oder Verpackungswechsel schneller und kostengünstiger durchzuführen. Anstatt die Maschine anzuhalten und umzurüsten, muss der Bediener nur ein Programm ändern oder durch ein anderes ersetzen. Es ent stehen also lediglich kurze oder gar keine Ausfallzeiten. Allein dadurch lässt sich die Produktivität steigern. Flexibilität für Automobil hersteller Das Robotik-Unternehmen Kuka ist ein gutes Beispiel dafür, wie die LSM-Technologie die Produktivität und Flexibilität steigern kann. Das Kuka-Fördersystem Pulse für Fertigungsstraßen im Karosseriebau basiert auf dem MagneMotion-System von Rockwell Automation und transportiert die Komponenten durch jede Robotik-Station. Die Fertigungsstraße ist 45 % schneller als ein rein mechanisches Transportsystem, was den Automobilherstellern eine Durchsatzsteigerung ermöglicht. Da weniger bewegliche Teile vorhanden sind, wurden die durch Wartungsarbeiten bedingten Ausfallzeiten verkürzt, der mittlere Ausfallabstand (MTBF) hingegen deutlich vergrößert. Wichtig ist außerdem, dass Veränderungen der Komponenten für unterschiedliche Fahrzeugmodelle mit minimaler Ausfallzeit durchgeführt werden können. Geschwindigkeit liefert Wettbewerbsvorteil Ein weiteres Beispiel, wie MagneMotion zur Steigerung der Flexibilität und Produktivität beiträgt, ist das Verarbeitungssystem für Proben bei Arup Laboratories, einem kli nischen Labor für Pathologie und Teil der Universität von Utah in den USA. Bei Arup wurde das System MagneMover Lite von Rockwell Automation implementiert, um Teströhrchen mit Blut- oder anderen Proben zu transportieren und diese für Ärzte und Krankenhäuser zu analysieren. Durch die LSM-Technologie werden die Reagenzgläser in magnetischen Vehikeln schnell und mit hoher Genauigkeit zu bestimmten Zielen transportiert, wobei fast keine beweglichen Teile zum Einsatz kommen. Das System von Arup verknüpft den Barcode der Probe mit der eindeutigen ID des Ve hikels, das das Reagenzglas befördert. Je nachdem, welcher Test für die Probe beauftragt wurde, wird das Vehikel dann zu unterschiedlichen Zielen geleitet. Die sich bewegenden Behälter werden ständig von einem Motor zum nächsten gezogen, sodass die Vehikel mit den Reagenzgläsern sozusagen über die Fertigungsstraße „fliegen“. Die Höchstgeschwindigkeit des Magne- Mover-Lite-Systems beträgt 2 m/s und ist damit neunmal schneller als eine herkömmliche Förderanlage. Neben den Vorteilen für Ärzte und Patienten, Proben schneller analysieren zu können, ist das System auch für Arup ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal, da es deutlich schneller ist als andere Förder bänder, die in anderen Automatisierungssystemen klinischer Laboratorien auf dem Markt zum Einsatz kommen. Funktionsweise Das MagneMover Lite-System basiert auf einer Reihe miteinander verknüpfter Moto-

STEUERN UND AUTOMATISIEREN Das MagneMover Lite-System, das bei Arup Teströhrchen transportiert, ist mit einer Höchst geschwindigkeit von 2 m/s neunmal schneller als eine herkömmliche Förderanlage ren mit darüber liegenden Führungsschienen. Die Vehikel bestehen aus Kunststoff und verfügen über eine Anordnung von Permanentmagneten. Die Motoren erkennen die Position der Magneten und leiten diese entlang den Schienen vorwärts oder rückwärts. Jedes Vehikel lässt sich einzeln steuern, wodurch eine Sortierung möglich ist, z. B. die Umleitung in einen anderen Kanal oder ein anderes System. Das System vermeidet Engpässe, indem Sensoren auf jedem Vehikel erkennen, ob sich ein anderes Vehikel davor befindet und sich nicht bewegt. In diesem Fall bleibt das Vehikel so lange stehen, bis der Weg wieder frei ist. Dadurch wird ein Quetschen oder Zusammendrücken vermieden. So ist das System ideal für das Sortieren oder Verpacken empfindlicher Produkte geeignet, z. B. Flüssigkeiten in Beuteln oder elektronische Komponenten für medizinische Geräte. Der Bediener programmiert das Ziel für jeden Vehikel- oder Produkttyp sowie die maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung. Einhaltung von Compliance- Vorschriften Das bei Arup eingesetzte System Magne- Motion Lite ist für Traglasten bis 2 kg ausgelegt, die größeren Systeme MagneMotion QuickStick und QuickStick HT sogar für Traglasten bis 100 kg bzw. 4 500 kg. Die MagneMotion-Systeme sind außerdem in der Lage, mehrere unterschiedliche Traglasten gleichzeitig zu bewältigen, was weiterhin die Ausfallzeiten verringert und die Flexibilität erhöht. Da das MagneMotion-System jedes Produkt einzeln steuert, erleichtert dies die Rückverfolgbarkeit innerhalb des Produktionsprozesses. Davon profitieren vor allem Unternehmen, die strengen Compliance- Vorschriften unterliegen, z. B. Unternehmen im Bereich Life Science, der Lebensmittel- und Automobilindustrie. Der Bediener kann jederzeit die Position eines Produkts überprüfen, und die Compliance-Verantwortlichen können bestätigen, dass es korrekt verarbeitet wurde. Das MagneMotion-System von Rockwell Automation ist in unterschiedlichen Varianten verfügbar: Als vollständig individualisierte und vormontierte Einheit, als einzelne Komponenten oder als Mischung aus individualisierten und standardmäßigen Teilen. Die Hersteller sparen Geld und steigern ihre Rentabilität dank der Systeme, indem sie weniger Energie als bei herkömmlichen mechanischen Förderanlagen brauchen. Zudem benötigen die Maschinen im Fertigungsbereich weniger Platz und erfordern weniger Wartungsarbeiten – Merkmale, die auch für OEMs interessant sind. Hierzu kommen um bis zu 50 % oder mehr erhöhte Durchsatzgeschwindigkeiten, sodass diese Technologie dazu beiträgt, die Zukunft der intelligenten Fertigung neu zu definieren. www.rockwellautomation.de VERTRAUEN IN EINE STARKE VERBINDUNG LQ Group. Systemlieferant für elektromechanische Ausrüstungen im Maschinen- und Anlagenbau. Wir machen es einfach. www.lq-group.com

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