Anspruch ist Wirklichkeit

Cognex Germany, Karlsruhe

Die halbautomatische Anlage von Bernecker und Rainer (B&R) fertigt komplette Steuerungssysteme, wie sie in der Industrie in Schaltschränken zum Einsatz kommen. Was die Herstellung der X20-Steuerungen von anderen Anlagen unterscheidet, ist die Möglichkeit auch komplett vorkonfigurierte Produkte in Losgröße 1 zu produzieren. Unterschiedlichste Kundenspezifikationen, bis hin zum Aufspielen der jeweiligen Anwendungssoftware auf eine CF-Karte, gehen in die Bestellung ein und verlassen den Gesamtprozess als einbaufertige Lösung. Selbst die Beschriftung der bis zu mehreren Hundert Kanäle erfolgt vollautomatisch. Das bietet für Kunden den enormen Vorteil, dass sie mit der Out-of-the-box-Lösung des Unternehmens auf ein zeit- und kostenintensives Teilehandling verzichten können.

Genauso wichtig wie die effiziente Fertigung selbst ist die Produktkontrolle. Null-Fehler sind nicht nur eine Absichtserklärung, die neue Anlage kann gar nicht anders als fehlerfreie Teile produzieren. Dafür tragen zwei optische Prüfstationen in Form von Kameratunnel Sorge. Ausgestattet mit je einer hochwertigen fünf Megapixel Kamera und einer auf VisionPro basierenden Anwendungssoftware verlassen die Fertigung ausschließlich 100 Prozent fehlerfreie Teile.

Gesteuert und abgebildet wird der gesamte Prozess über SAP. So ist sichergestellt, dass an allen drei manuellen Arbeitsstationen auch die richtigen Komponenten und Einzelteile zusammenfinden. Beim auftragsspezifischen Vorbereiten der B&R-intern „Piratenschiff“ genannten Transport-Trays, liest der Bediener jeden einzelnen Code der Bauteile ein und legt diese auf dem „Piratenschiff“ ab. Wird ein nicht zum Auftrag gehörendes Teil gescannt, erscheint eine Fehlermeldung auf dem Arbeitsbildschirm. Nachdem das Piratenschiff seine Wegstrecke bis zur ersten Assembly-Station zurückgelegt hat, entnimmt ein Mitarbeiter alle Bauteile und setzt sie Ebene für Ebene zur fertigen Steuerung zusammen – zuerst die Busmodule, gefolgt von den unterschiedlichen Elektronikmodulen und den abschließenden Feldklemmen. Für maximale Sicherheit sorgen optoelektronische Sensoren, die pro Steckplatz prüfen, ob es sich bei dem verbauten Teil auch um das richtige handelt. Um dem Bediener die Arbeit zu erleichtern, zeigen Laserlinien die nächste zu bestückende Position an.

Ebene für Ebene geht es auch für die Steuerung per Transportschlitten auf die Reise in den ersten Kameratunnel, insgesamt erfolgen somit drei Inspektionsfahrten. Geprüft werden dabei die Anwesenheit, der Bauteiltyp und dessen Positionsgenauigkeit durch Vermessen sowie die korrekte Einstellung der Knoten Nummer Schalter auf der Bus Modul Ebene. Wird ein Fehler erkannt, fährt die Steuerung zurück auf den Arbeitsplatz, an dem der Bediener die ihm angezeigte Fehlerquelle behebt. Erst nach erfolgreicher Prüfung im Kameratunnel, gibt die Anlage das Bauteil frei.

Für die genaue Identifikation der Teilemerkmale sorgt das ausgewogene Zusammenspiel aus Kamera, VisionPro und einer zusätzlichen Bedienoberfläche. Das PC-basierte Vision-System VisionPro von Cognex ist intelligent genug, unkritische Veränderungen im Aussehen zu ignorieren und sich auf die kritischen Merkmale zu konzentrieren, von denen die Abnahme des jeweiligen Produkts abhängt.

Ausschlaggebend für die Verwendung war aus Sicht des für das Prozessdesign zuständigen Unternehmens AGS Engineering sein modularer Aufbau. Dieser hat es insbesondere den Prozess-Experten des Cognex PSI (Partner System Integrator) Reliste Steuerungstechnik erlaubt, eine auf die individuellen Anforderungen der anspruchsvollen Applikation maßgeschneiderte Softwarelösung zu implementieren. Hinzu kommt, dass die VisionPro Leistungstools für die endgültige Lösung keine aufwändige Bild-Vorverarbeitung brauchen. Dies beschleunigt die Anwendungsentwicklung für den Vision-Ingenieur und senkt die Lebenszykluskosten. Eine schnelle Übermittlung von Werten garantiert die Drag and Drop Verbindung zwischen den einzelnen Tools. Intelligente Softwareeinrichtungen positionieren Tools dynamisch und vereinfachen so deren Einstellung.

Die Anlage von B&R bietet Kunden mit der vollautomatischen Beschriftung eine enorme Einsparung von Zeit und eliminiert durch die anschließende Inspektion im zweiten Kameratunnel Fehler zu 100%. Feldklemme für Feldklemme werden die aufgebrachten Beschriftungen geprüft: Stimmt die Position, die Schildgröße oder ist die Schildfarbe korrekt? Jeder einzelne Wert der pro Steuerung bis zu mehreren hundert Beschriftungen wird mit den im Vision-System gespeicherten Werten abgeglichen. Wenn alle Positionen durch das System als korrekt gekennzeichnet sind, erfolgt die Freigabe und Übernahme des fertigen Produktcodes in SAP.

Für jeden unterschiedlichen Steuerungstyp verfügt die Anlage von B&R über ein detailliertes Prüfmuster, das diese bei Produktwechseln automatisch abruft. Dies macht die Produktprüfung per Vision-System zum Selbstläufer. So zeigt die neue Anlage zur Steuerungsfertigung eindrucksvoll, wie modernste Vision-Technologie hoch komplexe Produktionsprozesse wirkungsvoll unterstützt. Für 100 Prozent fehlerfreie Produkte, unabhängig davon, in welcher Stückzahl sie gefertigt werden.