ABB: Sicherungsautomaten jetzt in mehr Varianten

Hugo Stotz vor seinem Geschäft im Quadrat P6, 20 in Mannheim, dass er 1891 mit Moyé gründete. 1896 wurde es nach Ausscheiden seines Partners in Stotz und Cie umbenannt. ABB Stotz-Kontakt

Was 1923 mit einem ersten Sicherungsautomaten begann, hat über 90 Jahre später Ausmaße in Millionenhöhe erreicht: Über 40 Millionen Sicherungsautomaten pro Jahr fertigt ABB Stotz-Kontakt mittlerweile. Das heißt, dass in 10 s 16 Sicherungsautomaten am Standort Heidelberg fertig vom Band fallen. Seit ein paar Monaten läuft hier nun eine neue Anlage, um eine höhere Varianz und Produktivität zu erzielen. Sie beherrscht die Montage von über 600 Pol-Varianten und erreicht damit das Dreifache an Varianten verglichen mit der parallel laufenden Montagelinie ML1, die auf höhere Losgrößen spezialisiert ist. Nötig ist dies, weil „immer mehr Kunden unterschiedliche Schaltervarianten nachfragen“, erläutert Frank Mühlon, Geschäftsführer ABB Stotz-Kontakt, „zudem auch häufig Spezialtypen in kleiner Losgröße.“ Planung, Konstruktion und Bau der Anlage wurden von ABB selbst durchgeführt. Viele der verbauten Komponenten stammen dabei aus dem eigenen Haus, seien es Roboter, Antriebe, Schalt- und Steuerungstechnik oder die Sicherheitstechnik. Jeweils vier Mitarbeiter betreuen die Anlage im Drei-Schicht-Betrieb. Ein weiterer ist für die Prüfanlage verantwortlich, die jeden einzelnen Sicherungsautomaten im Anschluss der Fertigungsstraße auf Herz und Niere durchcheckt. Das heißt, thermische und elektromagnetische Prüfung: Die Anlage simuliert eine thermische Last der normgemäßen Stundenprüfung in 22 bis 25 s. Anschließend wird ein Kurzschluss simuliert.

Schneller Umrüsten

Insgesamt erstreckt sich die Anlage auf über 60 m. Dazu gehören sechs Einzelstationen, die an das Pol-Lager gekoppelt sind. Nach dem Pol-Lager werden die Sicherungsautomaten auftragsbezogen finalisiert, um am Ende der Fertigungslinie fertig verpackt zur Auslieferung bereit zu liegen.

Müssen die Mitarbeiter die Anlage für eine andere Schaltervariante rüsten, können sie dies während des Betriebs tun: Die Montagekreise der Linie sind voneinander entkoppelt. „Damit können wir die Umrüst- und Wartezeiten erheblich reduzieren, erläutert Hans W. Schaefer, Mitglied der Geschäftsleitung und im internationalen Produktionsverbund verantwortlich für die Standorte Deutschland, Bulgarien und Tschechien. Praktisch sei zudem, dass „wir vorgefertigte Teile von extern zuführen können.“ Zum Beispiel komplexe Bauteile, die sich nur von Hand montieren lassen. Diese werden auf Trays von einem IRB-1600-Roboter in den Prozess gebracht, was auch kleine Losgrößen ermöglicht.

Die einzelnen Stationen sind kompakt gehalten, da ABB für die Energieversorgung der Maschinen auf separat stehende Schaltschränke verzichtet. „Es gibt eine zentrale Energieeinspeisung für die gesamte Anlage, die in einem Schrank untergebracht ist“, erklärt Produktionsleiter Dr. Erhan Serbest. Die Elektronikkomponenten sind unterhalb der Maschine verbaut, was kürzere Leitungen und eine geringere Fehleranfälligkeit mit sich bringt.

Die ML2 kann bis zu 600 Pol-Varianten fertigen. Hans W. Schaefer, Mitglied der Geschäftsleitung bei ABB Stotz-Kontakt, ist stolz auf „sein Baby“. Redaktion IEE

Zwischen den Montagekreisen befinden sich Pufferlager mit Robotern, die die Teile automatisch aus dem Montagekreis entnehmen und palettieren. Bei einem direkten Durchlauf ist das Robotersystem in Wartestellung und die Montagekreise versorgen sich direkt. Alternativ bauen die Roboter einen Teilepuffer auf, während die Anlage umgerüstet wird und eine neue Gerätekonfiguration anläuft.

Das Herzstück der ML2 ist ein IRB-360-Flexpicker, der jedes Schaltgehäuse mit der passenden Spule bestückt. Diese greift er sich aus einer ungeordneten Menge vom Transportband. Ein vorgeschaltetes Umlaufsystem führt die Varianten parallel zu. Zwei Kameras helfen ihm dabei zu erkennen, welche Spule geeignet positioniert ist. Nicht gegriffene Spulen werden neu zugeführt. Ohne Umrüstung kann der Flexpicker so elf unterschiedliche Varianten erkennen und greifen.

Datenmanagement 4.0

Selbst ‚gebaut‘ ist auch die Software der Anlage, die die Daten an anderen Standorten visuell verfügbar macht. „Wir analysieren eine große Datenmenge aus der Fertigung, beispielsweise Qualitätsdaten aus dem Testing oder Daten aus den Montagekreisen und schaffen über den individuellen QR-Code, den jeder Schalter erhält, vollkommene Traceability“, sagt Mühlon. Mithilfe weiterer Analysen lässt sich die Vorfertigung steuern. Und auch Ferndiagnose und Onlinewartung sind so möglich. „Die Vernetzung bietet uns Möglichkeiten, etwaige Engpässe zu erkennen und anhand der Daten abzuleiten, wo wir nachsteuern müssen“, erläutert Serbest.

Sicherheit geht vor

Bei der Sicherheit setzt ABB auf die Sicherheitssteuerung Pluto. In der Anlage kommen davon mehrere Sicherheitssteuerungen zum Einsatz, die untereinander vernetzt sind und miteinander sicher kommunizieren. So können die Signale sicherheitsgerichtet untereinander ausgetauscht werden. „Kommuniziert wird mit unseren neuen Gateways, die für alle am Markt gängigen Bussysteme verfügbar sind“, sagt Tobias Blicke, Produktmarketing-Manager Maschinensicherheit. Zudem installierte das Unternehmen berührungslose Eden-Sicherheitssensoren und das Zuhaltesystem Knox in der Anlage, um alle Zugänge zu überwachen. Damit Mitarbeiter im laufenden Betrieb gefahrlos Arbeiten durchführen können, kommt die Überwachung der sicheren verminderten Geschwindigkeit zum Einsatz. Diagnose und Zustandsanzeige werden über das HMI CP600 visualisiert und lassen sich für das Bedienpersonal mobil verfügbar machen.

(mns)