Bei der Automatisierung von Produktionsanlagen setzt die Wenger Automation & Engineering AG auf Siemens. Für einen Automobilhersteller in China hat das Unternehmen zwei Schleifmaschinen automatisiert und die Beförderung der Teile entwickelt.
Sie beansprucht die gesamte Länge der Montagehalle in Winterthur Hegi: die rund 20 Meter lange Portalanlage zum Schleifen von Getriebeteilen für die Automobilindustrie. Über den Köpfen der Arbeiter, auf 2,5 Metern Höhe, fahren die Werkstücke entlang der Portalachse von einer Bearbeitungsstation zur nächsten – erstaunlich schnell und auffallend leise. Ist die Bearbeitung in einer Station abgeschlossen, entnimmt das Greifsystem das geschliffene oder gereinigte Teil und positioniert im gleichen Arbeitsschritt das nächste in der Station.
Die Getriebeteile durchlaufen mehrere Stationen. Nach zwei Schleifbearbeitungen werden die Werkstücke in einem Ölbad abgekühlt und mit einem Druckluft-Absaugsystem gereinigt. Nun haben sie die richtige Temperatur für die Qualitätskontrolle: Hochwertige Messsysteme erfassen fünf verschiedene Parameter auf wenige Mikrometer genau. Teile ausserhalb der Toleranz werden automatisch ausgeschieden. Leistungsfähige Steuerung gefragt Wenger Automation & Engineering AG automatisierte den gesamten Schleifprozess, von der Beförderung und Positionierung der Getriebeteile, über die Kühlung und Reinigung bis zur Qualitätskontrolle. «Dazu braucht es eine leistungsfähige Steuerung mit zuverlässigen Komponenten», sagt
Michael Wenger, zuständig für den Verkauf und Mitglied der Geschäftsleitung von Wenger Automation & Engineering AG. «Wir setzen seit Jahren auf Siemens und haben uns auch hier für Simotion entschieden». Das Motion Control System übernimmt alle Steuerungsaufgaben der Portalanlage. Es ist darauf ausgelegt, mehrere NC-Achsen mit separaten Programmen gleichzeitig zu steuern. Damit ist es die ideale Lösung für Werkzeugmaschinen, vor allem wenn hohe Geschwindigkeiten und Präzision gefragt sind.
Trends in der Produktion erkennen
Auch die Messergebnisse und die Daten zur Identifikation der Werkstücke laufen in der Simotion zusammen. Denn bei der Produktion in der Automobilindustrie müssen Teile und Prozesse rückverfolgbar sein. Jedes Werkstück erhält seine eigene ID und ist mit einem Code gekennzeichnet. Ist ein Getriebeteil fertig bearbeitet und vermessen, werden die Messdaten gespeichert. Sie dienen nicht nur dazu, Teile ausserhalb der Toleranzen auszuscheiden. Anhand der Messergebnisse wird auch die Produktion optimiert. Wenger sagt: «Auch wenn die Messwerte innerhalb der Toleranz liegen, müssen sie beobachtet werden.» So können die Fachleute sogenannte Trends in der Produktion erkennen. Wenger erklärt: «Wir sprechen von einem Trend, wenn ein Messwert über eine bestimmte Zeit immer gleich viel neben dem geforderten Wert liegt. In solchen Fällen passen wir die Parameter der Schleifmaschinen an.» Damit wird Ausschuss vermieden und die Qualität der Teile bleibt auch konstant, wenn zum Beispiel die Betriebstemperatur der Maschine nach einem Stillstand gesunken ist. «Zudem verringern wir den Verschleiss der Schleifscheiben», ergänzt Wenger.
Transparenz dank durchgängiger Daten
Die Trends in der Produktion lassen sich dank der übersichtlichen Visualisierung der Messergebnisse auf dem 19-Zoll-Panel rasch erkennen. Wer nicht vor Ort ist, kann den Verlauf der Messdaten auf dem Smartphone oder Tablet betrachten, über die Siemens-App Sm@rtClient. Bei der Bedienung der Anlage setzt Wenger Automation auf eine flexible Lösung: Handliche Simatic Mobile Panels können an verschiedenen Orten an die Anlage angeschlossen werden.
Alle Komponenten sind über das TIA Portal miteinander vernetzt. So sind Prozess- und Messdaten durchgängig gespeichert und der Betreiber hat die volle Transparenz über den Produktionsprozess. «Dank dieser zentralen Datenhaltung haben wir keine Probleme mit Schnittstellen. Zudem können wir rasch Fehlerdiagnosen erstellen», betont Wenger die Vorteile dieser Lösung.
Dank der zentralen Datenhaltung haben wir keine Probleme mit Schnittstellen.Michael Wenger, Mitglied der Geschäftsleitung, Wenger Automation & Engineering AG
Intelligentes Energie-Management
Sollte die Anlage nicht voll ausgelastet sein, wird der Materialfluss verlangsamt. Das heisst, die Getriebeteile laufen langsamer von einer Station zur nächsten. In diesem Modus verbrauchen die Linearantriebe weniger Strom, als wenn sie mit voller Leistung anfahren und wieder bremsen. Gleichzeitig wird das Druckluftsystem der Reinigungsstation weniger lang und weniger oft aktiviert. Dank dieser Massnahmen lässt sich Energie einsparen und die Betriebskosten sinken massgeblich. Dies wird den Automobilzulieferer aus China freuen – er hat bei Wenger Automation & Engineering AG insgesamt vier Anlagen bestellt.