Um einen manuellen Montageprozess eines Maschinenbauers zu vereinfachen wurde in Zusammenarbeit mit der SmartFactoryOWL ein pick-to-light-System von Turck implementiert.

Um einen manuellen Montageprozess eines Maschinenbauers zu vereinfachen wurde in Zusammenarbeit mit der SmartFactoryOWL ein pick-to-light-System von Turck implementiert. Turck

Industriebetriebe aus OWL kommen mit konkreten Fragestellungen auf uns zu. Wir entwickeln dann maßgeschneiderte Problemlösungen für diese Betriebe, indem wir etwa die Arbeitsprozesse und Arbeitsplätze neu gestalten“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Sven Hinrichsen von der SmartFactoryOWL das Angebot an die Unternehmen. Das Maschinenbauunternehmen Brandt Kantentechnik aus Lemgo wollte beispielsweise einen komplexen, variantenreichen manuellen Montageprozess optimieren. Schnell war klar, dass neben Arbeitsgestaltungsmaßnahmen auch Assistenzsystemtechnologien zum Einsatz kommen mussten.

Die Leuchtsignale zeigen an, aus welcher Box die jeweils nächste Komponente entnommen werden soll.

Die Leuchtsignale zeigen an, aus welcher Box die jeweils nächste Komponente entnommen werden soll. Turck

Intelligente Fabriken aus NRW

Die SmartFactoryOWL in Lemgo unterstützt als Demonstrationsplattform für intelligente Automatisierung kleinere und mittelständische Unternehmen (KMU) auf dem Weg zur digitalisierten Produktion. Die von der Hochschule Ostwestfalen-Lippe gemeinsam mit der Fraunhofer Gesellschaft im April 2016 ­gegründete Modellfabrik versammelt auf ca. 2 000 m² Lösungen, die Produktions­prozesse smarter machen sollen. Ein Team aus Professoren, Beschäftigten und Studierenden will industrielle Herausforderungen und akademisches Know-how besser vernetzen, um so Produktionsprozesse durch kluge Planung und Technologie zu optimieren. Als Partner der SmartFactoryOWL ist Turck mit einem Pick-to-light-System vertreten. Aufgrund einer durchgehenden Kommunikation auf Ethernetbasis ist es offen für eine Anbindung an übergeordnete Systeme. Ein solches System soll manuellen Montageprozessen den Weg zur Produktion in einer Industrie 4.0 ­erleichtern.

Prozesse von KMUs optimieren

Der wissenschaftliche Mitarbeiter David Brown schlug daher vor, den Prozess mit einer Pick-to-light-Lösung auszustatten. „Das System, das wir einsetzen wollten, sollte möglichst flexibel sein und eine große Auswahl an Sensorleuchten bieten. Gerade bei den kleinen C-Teile-Behältern war uns eine lichtgesteuerte Leitung des Werkers wichtig, da diese Teile sehr ähnlich sind“, nennt Brown entscheidende Kriterien zur Auswahl des Pick-to-light-Systems. Zudem suchten die Entwickler ein System, das sie ohne großen Programmieraufwand anpassen können. Außerdem sollte das System vernetzbar sein, also eine Ethernet-Schnittstelle besitzen, um es an SAP oder andere übergelagerte Ebenen anzubinden. Nach Abwägen dieser Kriterien fiel die Wahl auf das Produkt von Turck und dessen Opto-Sensorik-Partner Banner Engineering. Neben den Pick-to-light-Komponenten war es wichtig, dass Turck auch weitere Komponenten liefern konnte, darunter die Verbindungs- und I/O-Technik inklusive Steuerung sowie die visuelle Unterstützung des Werkers über ein Bedienpanel.

Auf einem Gateway mit PLC ist die Pick-to-light-Applikation mit Codesys 3 programmiert. Dessen Target-Visu zeigt dem Werker die einzelnen Montageprozesses an.

Auf einem Gateway mit PLC ist die Pick-to-light-Applikation mit Codesys 3 programmiert. Dessen Target-Visu zeigt dem Werker die einzelnen Montageprozesses an. Turck

Block-I/O mit Codesys 3-Runtimesteuert den Prozess

Zu Beginn liest der Werker über den Vision-Sensor iVu einen 2D-Code ein. Das HMI TX513 zeigt daraufhin den Startbildschirm des Montageprozesses an. Als Steuerung fungiert hier ein Gateway für das IP67-I/O-System BL67 mit integrierter SPS-Runtime. Auf dem Gateway programmierte Turck die Pick-to-light-Applikation mit Codesys 3, dessen integriertes Target-Visu auch die einzelnen Montageschritte visualisiert. Das System ist so ausgelegt, dass die Anwender ohne Programmieraufwand selbst Produktkonfigurationen eingeben können.

IO-Link-Hubs übertragen bis zu 16 digitale Signale über eine 3-Draht-Leitung zur Steuerung.

IO-Link-Hubs übertragen bis zu 16 digitale Signale über eine 3-Draht-Leitung zur Steuerung.

Turck

Das BL67-System verfügt über IO-Link-Master-Module mit jeweils vier Master-Ports. Diese kommunizieren mit einem IO-Hub, der wiederum die Ein- und Ausgangssignale von je acht Sensorleuchten anbindet. Greift ein Werker in das signalisierte Fach, quittiert er die Entnahme durch Auslösen des integrierten kapazitiven Sensors. Daher hat jede Sensorleuchte ein Ein- und Ausgangssignal. Da die universellen Ports des IO-Hubs als Ein- und Ausgang verwendet werden können, entfällt das Zuweisen von Ein- oder Ausgangsfunktionen über die Steuerung. Ebenso bedarf es keiner Y-Splitter, um Ein- und Ausgangssignal auf Ports zu führen, was den Verkabelungsaufwand senkt.

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