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Ein Auto ist seit jeher ein hochwertiges, technisch ausgefeiltes Gut, ebenso hoch sind die Ansprüche an die Automobil-Fertigung. Bild: Audi AG
Bediengeräte

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Keine Vollbremsung in der Fertigung

Text: Elmar Zimmerling, B&R
Die Automobilproduktion muss reibungslos ablaufen, denn schon Ausfälle von wenigen Minuten werden teuer. Trotzdem sind immer noch Bediengeräte im Einsatz, die nicht allen Ansprüchen gerecht werden. Ein neues Gerät soll zu einer flüssigen Produktion beitragen.

Um die Kosten für einen Produktionsausfall gering zu halten, muss die Instandhaltung sicherstellen, dass sich technische Systeme effizient warten und schnell wiederherstellen lassen. Im Widerspruch dazu stehen Bedienstationen, deren Konzeptbasis veraltet ist, die jedoch noch unverändert in der Automobilproduktion zum Einsatz kommen. Sie basieren in der Regel auf einem Standard-Schaltschrank mit eingebautem Panel-PC. Unterhalb des Displays befinden sich diverse elektromechanische Bedienelemente wie Taster, Leuchten, Schlüsselschalter und Not-Aus. Diese SPS-relevanten Signalgeber werden über I/O-Baugruppen auf der Hutschiene verdrahtet. Über einen Buscontroller sind die I/O-Knoten mit der zugeordneten Linien-SPS verbunden.

B&R hat ein Bedienterminal entwickelt, das gezielt die Kundenanforderungen der Automobilproduktion erfüllt. Während der Entwicklung haben Verantwortliche der Instandhaltung und Anwender aus der Praxis ihre Erfahrungen eingebracht. Da ein Ausfall in der Automobilproduktion in nur wenigen Minuten auch hohe fünfstellige Kosten verursachen kann, war das wichtigste Kriterium im Lastenheft der schnelle und einfache Austausch von Geräten oder Teilmodulen im Servicefall.

Das neue Bediengerät ist nach einem modularen Konzept entwickelt und teilt sich in zwei unabhängige Einheiten auf: den Industrie-PC und das Tastenmodul. Die PC-Einheit des Bediengerätes besteht aus einem Touch-Bildschirm mit rückwärtigem Rechner. Das separate Tastenmodul verfügt über einen Not-Aus, Schlüsselschalter und Leuchtringtasten. Zusätzlich sind Safety-Funktionen integriert.

Komponenten tauschen

Um an den Bildschirm oder den PC zu kommen, muss das Servicepersonal frontseitig lediglich vier Schnellverschlüsse öffnen, die als unverlierbare Schraubverbinder zugänglich sind. Durch eine rückwärtige Serviceklappe lassen sich die Kabelverbindungen einfach lösen. Die Verkabelung ist anhand eines Prinzipbildes erklärt, das an der Innenseite der Klappe befestigt ist.

Die strikte Trennung der Spannungsversorgung von Industrie-PC und Tastenmodul gewährleistet, dass letzteres beim Tausch des HMI nicht beeinflusst wird. Auch der Sicherheitskreis vom Not-Aus zur Sicherheitssteuerung bleibt unangetastet. Sollte ein Austausch des Tastenmoduls notwendig sein, ist dies ebenso leicht über vier Schnellverschlüsse möglich. Die Integration von Panel PC und Tastenmodul in ein gemeinsames, schlankes Profilgehäuse sichert zudem wertvollen Arbeitsraum für den Werker. Die Außenmaße des Gerätes mit einer Displaygröße von 15 Zoll beispielsweise betragen lediglich 442 x 511 x 86 mm. Wahlweise kann oben oder unten ein Flansch befestigt werden, der eine hängende oder stehende Befestigung ermöglicht. Der Flansch lässt sich auch nachträglich anbringen.

International verständlich

Nach einheitlichen Standards werden Automobile derselben Marke auf der ganzen Welt produziert. Jeder Produktionsmitarbeiter, in welchem Land er auch arbeitet, muss die Einrichtungen leicht verstehen und bedienen können. Am B&R-Bedienpanel lässt sich deshalb die Beschriftung in der jeweiligen Landessprache umsetzen, aber auch unterschiedliche Symbole oder Farben sind möglich. Die Beschriftung der Bedientasten erfolgt über einen Einschubstreifen, der sich kundenspezifisch anpassen lässt. Er liegt hinter einer transparenten Frontfolie, weshalb die Beschriftung sich nicht abnutzt oder verwischt.

Erweiterte Bedienoptionen

Verschiedene Einsatzfälle erfordern erweiterte Funktionen am Gerät, zum Beispiel zusätzliche Bedienelemente oder RFID-Reader. Am B&R-Bediengerät sind versteckt hinter der Frontfolie Platzhalter für zwei weitere elektromechanische Befehlsgeräte vorhanden. Die Platzhalter lassen sich auch nachträglich aus der Front drücken. Die zusätzlichen Befehlsgeräte werden über die großzügige Serviceklappe einfach auf noch freie I/O-Klemmen verdrahtet.

Am Gerät befestigt ist eine 4-kanalige Signallampe, die wahlweise auf der linken oder rechten Geräteoberseite angebracht wird. Auf der freien anderen Seite kann ein kundenspezifischer Anbau befestigt werden, zum Beispiel ein WLAN-Modul oder eine Barcode-Pistole. Ebenso kann die interne 24VDC-Spannungsversorgung nach außen verlegt werden.

Nachhaltige Produktion

In der Automobilindustrie weisen Produktionsanlagen sehr unterschiedliche Lebenszeiten auf. Der kürzere Zyklus im Rohbau unterscheidet sich stark von jenem in der Lackiertechnik. Manche Anlagen haben einen Lebenszyklus von zehn Jahren und mehr. Daher kann es sinnvoll oder gar notwendig sein, die Performance einer Bedienstation im Laufe der Jahre hochzurüsten. Dies lässt sich hier durch einfachen Tausch des Industrie-PCs an der Displayrückseite realisieren. Die Rechenleistung des Bediengerätes kann künftigen Forderungen jederzeit angepasst werden.

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