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Auto-Dispatch-System für Automotive-Anwendungen

Magnetek Automatisierte Lösungen

Automobilindustrie | Automatisierung | Kransysteme | von Christie Lagowski | 06 Apr 2021


Produkte:

Herausforderung:

  • Reduzieren Sie die Taktzeit zwischen der Verbindung von Motor und Getriebe
    Prozess für einen Großserien-Automobilhersteller
  • Stellen Sie sicher, dass der richtige Motor für das eingehende Getriebe ausgewählt wurde
    in der Produktionslinie
  • Bereitstellung einer Pendelregelungstechnologie, um einen sicheren Motortransfer zu gewährleisten
    Die Ehezelle

Lösung:

  • Bereitstellung von zwei automatisierten Kranen mit Auto-Dispatch-Technologie,
    Integration von Hubwerks- und Kransteuerungen, Software zur Kollisionsvermeidung,
    SPS, HMIs und Stromversorgung
  • Reduzierte Taktzeit um 36 Sekunden bei gleichzeitiger präziser Steuerung
    und Sicherheit, die für die Anwendung erforderlich ist
  • Unterstützung des Herstellers bei der Steigerung der Produktion von 60 auf 72 Aufträge pro Stunde


Im Automobilbau ist Zeit Geld. Jede Minute, die dabei eingespart wird, kann ein weiteres Fahrzeug vom Band auf den Markt bringen. Um die Effizienz zu steigern und die Prozesszeit zu verkürzen, musste ein Automobilhersteller mit hoher Produktion die Taktzeit für den Verbindungsprozess von Motor und Getriebe reduzieren. Konkret setzte der Hersteller eine manuelle Ehezelle ein, bei der mehrere Prozesse von einem einzigen Bediener durchgeführt werden mussten. Dazu gehörten die Auswahl der Hardware, die Auswahl der Verfahrzeit, die Verbindung von zwei schweren Komponenten (einem Motor und einem Getriebe) sowie die Installation eines Kabelbaums und der Befestigungsteile.


Die dafür benötigte Gesamtzeit betrug 58 Sekunden, davon 42 Sekunden für die Verfahr- und Hardwareauswahl, während die anderen 16 Sekunden für die Installation des Kabelbaums und das Befestigen von vier Schrauben verwendet wurden. Diese Taktzeit von 58 Sekunden war der bestimmende  Faktor für die täglichen Produktionszahlen, die sich auf etwas mehr als 60 Aufträge pro Stunde beliefen, und war in dieser hochproduktiven Umgebung inakzeptabel.

Der Hersteller musste die Gesamttaktzeit des Fahrzeugs auf 48 Sekunden reduzieren. Als zusätzliche Herausforderung musste das neue System auch sicherstellen, dass der richtige Motor für das eingehende Getriebe ausgewählt wurde, und über eine Pendelsteuerungstechnologie verfügen, um einen sicheren Motortransfer in die Ehezelle zu gewährleisten. Zusammengenommen waren diese Anforderungen keine leichte Aufgabe.

Um alle Anforderungen des Automobilherstellers zu erfüllen, entschied Columbus McKinnon, dass ein Auto-Dispatch-System die beste Option wäre, um nicht nur die Taktzeit zu verkürzen, sondern auch die für die Anwendung erforderliche Präzision und Sicherheit zu bieten.

Unter Verwendung von Antrieben, Motoren und Automatisierungsprogrammierung ermöglicht ein Auto-Dispatch-System dem Bediener, Standorte in eine SPS oder Steuerung zu programmieren und die Last dann automatisch per Knopfdruck an verschiedene Bereiche innerhalb der Anlage zu senden. Während sich der Kran selbstständig bewegt, kann der Bediener an einer anderen Aufgabe arbeiten oder mit dem nächsten Schritt des Produktionsprozesses beginnen. Diese Systeme können so konfiguriert werden, dass sie je nach Anwendungsanforderungen mehrere Standorte umfassen.

Für diese Anwendung wurden zwei automatisierte Krane bereitgestellt, um die Anforderungen des Herstellers an eine 100-prozentige Verfügbarkeit zu erfüllen. Das Auto-Dispatch-System bot Folgendes:

  • Präzise horizontale Positionierung: Laser-Entfernungsmessgeräte, die an der Brücke montiert sind, ermöglichen eine horizontale Positionierung von +/- 1/2"
  • Genaue vertikale Positionierung: Der Hubwerksmotor-Encoder und die Magnetek IMPULSE Flux Vector Hebezeugsteuerung mit variabler Frequenz arbeiten zusammen, um die vertikale Positionierung zu steuern
  • Lange Lebensdauer: Magnetek IMPULSE VFD-Kransteuerungen maximieren die Kranleistung und reduzieren den Verschleiß mechanischer  Komponenten
  • Automatisierter Betrieb: Eine SPS an jedem Kran sorgt für den automatischen Betrieb und die Kommunikation mit dem MRP-System der Anlage
  • Leistungsentfaltung: Sechs geschlossene Stromschienen, die sich über die gesamte Länge der Start- und Landebahn erstrecken, versorgen die Krane mit Strom und Kommunikation
  • Einfach zu bedienende Oberfläche: Die bodenmontierte HMI-Steuerstation (Human Machine Interface) umfasst eine SPS mit der erforderlichen Schnittstelle zum Prozesssteuerungs-PC
  • Kollisionsvermeidung: Die Krane sind mit einem Magnetek ReFlx 120 "Plus" Kollisionsvermeidungssystem ausgestattet. Wenn sich zwei Krane einander nähern, wird vom Kollisionsvermeidungssystem ein Primärsignal an die On-Board-SPS gesendet, um eine Verlangsamung der Brücke einzuleiten. Wenn sich die beiden Krane weiter einander nähern, wird vom ReFlx-System ein zweites Signal erzeugt, um die Krane vollständig zum Stillstand zu bringen und einen Kontakt zu verhindern. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme fungiert ein dritter Abstandssensor als Backup-Not-Halt, falls der Primärsensor ausfällt

Das Auto-Dispatch-System verwandelte das Motoren-Hochzeitskransystem des Herstellers in eine effiziente und sichere Lösung. Die Prozesstaktzeit von 58 Sekunden wurde auf 22 Sekunden reduziert, indem die Zeit, die benötigt wird, um den Motor zur Zelle zu fahren und ihn sicher in den Arbeitsbereich zurückzubringen, erheblich verkürzt wurde. Darüber hinaus bot der Prozesssteuerungs-PC eine automatische Rezeptauswahl und war mit anderen Bereichsreglern verbunden, um die korrekte Motor- und Getriebeauswahl, einen reibungslosen Betrieb und eine Qualitätskontrolle zu gewährleisten.

Dank der erheblichen Zeitersparnis konnte der Bediener die erforderliche Aufgabe schneller als je zuvor erledigen, wodurch die Gesamttaktzeit der Produktionslinie reduziert und der Weg von 60 Aufträgen pro Stunde auf mehr als 72 Aufträge pro Stunde geebnet wurde!

 

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Durch die Kombination von Funkgeräten, Antrieben, Motoren, Bremsen und Automatisierungsprogrammierung ermöglicht die Intelli-Guide Auto-Dispatch-Technologie dem Bediener, eine Last per Knopfdruck automatisch an verschiedene vorprogrammierte Bereiche in einer Anlage zu senden. Wenn sich die Ladung dann auf einer festgelegten Route zum programmierten Ziel bewegt, kann der Bediener an einer anderen Aufgabe arbeiten oder mit dem nächsten Schritt des Produktionsprozesses beginnen, um die Produktivität und Effizienz zu steigern. 

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