Durchgängige Datenhaltung schafft Wettbewerbsvorteil

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Die Fertigung eines individualisierten Artikels in der Clip-X-Anlage beginnt also mit der Eplan-Erstellung eines Schaltplans für den Schaltschrank. Clip Project übernimmt dann die detaillierte Beschreibung der Schaltplan-Klemmstellen. Alternativ ist die sofortige Verwendung eines Produktkonfigurators wie Clip Project möglich. Der digitale Artikel wird anschließend an das Leitsystem der Clip-X-Anlage übermittelt, das ihn analysiert und prüft, ob sämtliche für die Fertigstellung erforderlichen Zellen an die Anlage angeschlossen und die Magazine mit den benötigten Reihenklemmen ausgestattet sind. Ist dies der Fall, startet der Clip-X-Loader mit dem Aufrasten der Klemmen auf die Tragschiene.

Integrierter RFID-Tag ermöglicht Zugriff auf digitale Artikeldaten

Um im Leitsystem eine Verbindung zwischen der realen Klemmenleiste und ihrem virtuellen Abbild in Form eines digitalen Artikels zu schaffen, hinterlegt der Clip-X-Loader im letzten Schritt die Auftragsnummer des digitalen Artikels auf einem in der Klemmenleiste befindlichen RFID-Chip (Bild 3). Die folgenden Zellen umfassen jeweils eine RFID-Lesestation. Im Beispiel der Spitzenclusteranlage wird die Klemmenleiste vom Clip-X-Loader an den teilautomatisierten Handarbeitsplatz zur Beschriftung geschleust. Sie erreicht die RFID-Lesestation über eine Rollenbahn.

Die Station liest die auf dem RFID-Tag gespeicherte Auftragsnummer ein und schickt sie an das Leitsystem, wo der zugehörige digitale Artikel identifiziert wird. Das Leitsystem überträgt dann die Montageanleitung für die Klemmenleistenbeschriftung an die Montageassistenz der Zelle. Im einfachsten Fall visualisiert ein an der Zelle angebrachter Monitor das digital erzeugte Bild der beschrifteten Klemmenleiste. Gleichzeitig löst das Leitsystem den Druck der jeweiligen Beschriftungsschilder in der Zelle aus. Weil es Schilder in verschiedener Breite gibt, beinhaltet die Zelle mehrere Drucker, die mit unterschiedlichen Endlos-Beschriftungsmaterialien ausgerüstet sind. Die Zelle entscheidet nun selbstständig, welches Beschriftungsschild auf welchem Drucker ausgegeben werden soll.

Sprechendes Ortskennzeichen stellt den richtigen Einbauort sicher

In der dritten und letzten Zelle der Spitzenclusteranlage prüft eine Kamera die erstellte Klemmenleiste anhand eines digitalen Modells. Dabei scannt ein Lesegerät die Auftragsnummer aus dem RFID-Tag der auf einer Rollenbahn angelieferten Klemmenleiste ein und sendet sie an das Leitsystem. Dort wird der zugehörige digitale Artikel identifiziert und sein auf die wesentlichen Aspekte reduziertes Bild wird an die Kamerazelle geschickt. Die Zelle erstellt anschließend ein Bild der realen Klemmenleiste und vergleicht deren Beschriftung, Gesamtbreite und Vollständigkeit mit dem digitalen Artikel. Das Prüfungsergebnis wird auf dem Monitor in der Zelle angezeigt und an das Leitsystem kommuniziert (Bild 4).

Nachdem die Klemmenleiste fertiggestellt und kontrolliert worden ist, kann sie dem Installateur zum Einbau in den Schaltschrank übergeben werden. Der dortige Einbauort ergibt sich in der Regel aus dem sogenannten Ortskennzeichen, das typischerweise auf der Klemmenleiste angebracht ist. Dieser Schritt lässt sich noch einmal deutlich vereinfachen, indem ein „sprechendes Ortskennzeichen“ – beispielsweise Schrank 4, Reihe 2 – als Text auf dem RFID-Tag der Klemmenleiste hinterlegt wird.

Ein solches Ortskennzeichen kann zum Beispiel während der Planung des Schaltschranks mit der Eplan-Software angelegt und mit Hilfe des digitalen Artikels über die gesamte Kette der Engineering-Tools bis in die Fertigungsanlage weitergegeben werden. Diese schreibt dann in einem Prozessschritt die Auftragsnummer, das sprechende Ortskennzeichen und andere Informationen auf den RFID-Tag.

Die Durchgängigkeit der Daten wird insbesondere in dem Moment deutlich, wenn der Installateur das sprechende Ortskennzeichen mit einem RFID-Handlesegerät ohne Datenanbindung aus dem RFID-Tag der Klemmenleiste ausliest. Die Leiste lässt sich also ohne weiteren Aufwand durch das Heranziehen von Schalt- oder Montageplänen am richtigen Ort im Schaltschrank verbauen (Bild 5).

Durchgängige Datenkette vereinfacht Engineering

Das Beispiel der Clip-X-Anlage zeigt, wie eine durchgängige Datenkette mit einem gemeinsamen Datenformat nicht nur das Engineering von Maschinen und Produkten vereinfacht. Darüber hinaus werden flexible und wandlungsfähige Produktionseinrichtungen geschaffen, mit denen sich individualisierte Produkte bis zur Losgröße 1 wirtschaftlich herstellen lassen. Der daraus entstehende Bedarf der Endkunden sowie die zu erwartenden Einsparungen bei den Herstellern der Maschinen und Anlagen erhöhen sowohl die Nachfrage und damit die Auslastung der Produktionsmittel als auch die Wettbewerbsfähigkeit des Hochlohnstandorts Deutschland. MM

* Dipl.-Inf. Olaf Graeser ist Mitarbeiter im Technology Development Industrial Automation des Geschäftsbereichs Manufacturing Solutions bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in 32825 Blomberg

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