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antriebstechnik 5/2021

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antriebstechnik 5/2021

DIREKTANTRIEBE

DIREKTANTRIEBE UMRICHTERANWENDUNG NEUES ELEKTRISCHES MONTAGESYSTEM FÜR PRODUKTIONSLINIE Für die Montage von bis zu 600 kg schweren Werkstücken tauscht ein Landmaschinenhersteller seine bisherige Ketten- Montagelinie durch ein umrichtergespeistes Rondell-System aus. Die neue Fertigungsanlage nutzt rein elektrische Antriebsmittel in Verbindung mit einer effizienten Schalt- und Steuerungstechnik. Diese riesigen Traktoren der 1000er Serie von Fendt verdeutlichen, weshalb neue Antriebskonzepte in der Getriebemontage so wichtig für die Zukunft des Unternehmens sind. Über 600 kg können Getriebemodule wiegen, die auf der neuen, elektromechanischen Rondell-Lösung in Marktoberdorf montiert werden. Der Leiter Prozessplanung, Arbeitsvorbereitung und Instandhaltung Dr.-Ing. Jan Cachay berichtet: „Im Gegensatz zu früher läuft die Montage nun äußerst flexibel und besitzt neben optimierter Ergonomie und Arbeitssicherheit das Potenzial für eine deutlich höhere Produktionsleistung.“ Möglich wird das durch das neue Servoantriebssystem Sinamics S210 von Siemens. Drei von ihnen sorgen in jedem der 13 Montagewagen des ca. 22 Meter langen, geschleiften Transportbandes für die Vorwärts-, Hub- und Drehbewegung. Der Landmaschinenhersteller AGCO/Fendt gehört zu den renommierten Full- Line-Anbietern der Agrartechnikbranche. Allein in Deutschland beschäftigt das Martin Seitz ist Sales Specialist Antriebstechnik, Benedikt Schmölz ist Vertriebsbeauftragter und Malin Fellner ist Marketing-/Kommunikations Managerin bei der Siemens AG DIE IDEE „Die deutlichen Vorteile des neuen umrichtergespeisten Systemansatzes zur Montage schwerer Werkstücke sind unübersehbar; diese wollen wir künftig auch in weiteren Montagebereichen nutzen. Damit steigern wir unsere Flexibilität im gesamten Produktionsablauf erheblich.“ Dr.-Ing. Jan Cachay, Leiter Prozessplanung, Arbeitsvorbereitung und Instandhaltung, AGCO/Fendt 22 antriebstechnik 2021/05 www.antriebstechnik.de

Das Servoantriebssytem mit integrierten Sicherheitsfunktionen ist sehr kompakt und liefert damit die ideale Voraussetzung, um im engen Schaltkasten der Montagewagen Platz zu finden Unternehmen rund 6 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter – die meisten davon im Stammwerk in Marktoberdorf im Allgäu. Dieses ist in die Werke Getriebe und Traktoren unterteilt. Grundsätzlich spielt das Getriebe in Landmaschinen eine zentrale Rolle bei Ackerleistung und Fahrkomfort. Cachay bestätigt: „Seit Jahrzehnten treibt der Standort die Entwicklung neuer Antriebskonzepte sehr intensiv voran und setzt dadurch auch bei der Fahrzeugentwicklung immer wieder Meilensteine.“ KOMPAKTES SERVOANTRIEBSSYSTEM SPART STELLFLÄCHE EIN Der Aufbau der neuen Rondell-Lösung unterscheidet sich komplett von der bisherigen Ketten-Montagelinie. Allein durch die zwei übereinander liegenden Führungsschienen mit den seitlich angebrachten Transportwagen sowie durch ihren modularen Aufbau spart die neue Getriebemontagelinie erheblich Platz. Niko Pfanzelt, verantwortlich für die Projekt-Koordination im AG- CO/Fendt Getriebewerk, bestätigt: „Erste Planungen gingen von einem Platzbedarf in der Größenordnung von 60 Metern aus, den wir durch innovative Antriebskonzepte zusammen mit unserem Technologiepartner, der Firma Schuster Sondermaschinenbau in Böbing, erheblich optimieren konnten.“ FREQUENZUMRICHTER MIT INTEGRIERTER SICHERHEITSFUNKTION Mit dem Umrichter Sinamics S210, der speziell zur Verwendung mit den neu entwickelten Simotics S-1FK2 Motoren vorgesehen ist, bietet Siemens ein neues Servoantriebssystem mit verschiedenen Leistungsklassen von 50 W bis 7 kW. Charakteristisch für den Frequenzumrichter sind seine äußerst kompakte Bauweise, seine leichte Projektierung und seine integrierte Sicherheitsfunktionalität. Pfanzelt erinnert sich: „In den Schaltkästen der Transportwagen ist wenig Platz für die Antriebs-, Schalt- und Steuerungstechnik, so dass der äußerst kompakte Sinamics S210 die einzige Option war, die wir hatten“. Angesteuert werden die Einheiten von einer an Bord befindlichen, zuverlässigen Siemens Steuerung Simatic S7-1500F über Profinet bzw. Profisafe. „Auch dieses Novum, dass die Antriebe integrierte Sicherheitsfunktionen besitzen, hat perfekt in unser Automatisierungs- und Sicherheitskonzept gepasst“, betont der Projektkoordinator. Während die sicherheitsrelevanten Signale über die Schleifleitungen in den Führungsschienen von den fehlersicheren SPS-Steuerungen in den Wagen übertragen werden, haben sich die Projektbeteiligten bei der Standardautomatisierung für eine Signalübertragung per Funk entschieden. Ein Vorteil dabei ist, dass IWLAN mittels einer RCoax-Antenne auch in störanfälligen Umgebungen eine vertikale Integration der mobilen Teilnehmer ermöglicht. SCHNELLE TAKTZYKLEN MITTELS IRT PROTOKOLL Ein weiterer Aspekt der IWLAN-Lösung ist die nahtlos in Profinet integrierte Signalübertragung von der Zentralsteuerung der Anlage an die einzelnen Wägen. In den Wägen selbst kommuniziert eine dezentrale Simatic ET 200SP Steuerung mittels IRT-Protokoll (Isochronous Real-Time-Kommunikation) mit den Sinamics S210 Umrichtern. Mit diesem Übertragungsverfahren für den zyklischen Austausch von IO-Daten zwischen Profinet und IO-Geräten erzielte man eine schnelle, zeitkritische Stromregelung, Drehzahlregelung und Lageregelung wie sie in dieser Montageanwendung gefordert war. Dabei steht für die IO-Daten ein reserviertes Zeitband innerhalb des Sendetaktes zur Verfügung. Es garantiert, dass die IO-Daten in zeitlich gleichen Abständen ausgetauscht werden. GESCHÄFTSFÜHRER VERZEICHNET DEUTLICHE PRODUKTIVITÄTSSTEIGERUNG Die neue, rein elektrisch angetriebene Rondell-Montageanlage für schwere Getriebe ist die erste ihrer Art im AGCO/Fendt Werk Marktoberdorf. „Die Mitarbeiter schätzen das innovative Montagesystem“, berichtet Cachay. Die Gründe dafür sind Ergonomie und Flexibilität wie sie durch die individuelle Taktung jedes einzelnen Montageschritts gegeben sind.“ Jede Verbesserung habe sofort spürbare Auswirkungen auf Produktionsleistung und Qualität, so der Leiter der Prozessplanung. Zur Erklärung: Ein Takt am Band beträgt 2,80 Meter. Während dieser Montagestrecke passen die Servoantriebssysteme Sinamics S210 von Siemens den linearen Verfahrzyklus des betreffenden Montagewagens an, das Höhenniveau des zu montierenden Getriebes sowie den Schwenkwinkel für die optimale Positionierung des Getriebes. Manche Arbeiten wie das Einstellen des Lagerspiels werden sogar im Stillstand durchgeführt. Und selbst die Körpergröße der Person, die im betreffenden Takt arbeitet, wird berücksichtigt. Mehr als 200 Getriebe pro Tag werden so hochflexibel, ergonomisch und effizient auf der neuen Rondell- Anlage montiert. Fotos: Siemens AG www.siemens.com www.fendt.com www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2021/05 23

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