Michael Corban, Chefredakteur elektro AUTOMATION
Losgröße 1 zu den Kosten der Massenproduktion zu ermöglichen, ist eines der wesentlichen Ziele von Industrie-4.0-Strategien. Die technologische Basis dafür bieten dem Maschinenbau insbesondere Transportsysteme mit unabhängig voneinander steuerbaren Shuttles. Zur SPS IPC Drives 2017 hat B&R mit Acopostrak nun eine weitere, interessante Variante vorgestellt. Das System verfügt über eine rein elektronisch arbeitende Weiche, mit der sich Warenströme individuell verzweigen oder zusammenzuführen lassen. Auf diese Weise können einzelne Shuttles zum Beispiel gezielt an unterschiedliche Bearbeitungsstationen geführt werden. Aus Sicht der Automatisierer zeichnet sich das System aber vor allem durch die Art der Programmierung aus, die das prozesstechnische Denken des Anwenders in den von ihm gewünschten Abläufen unterstützt. Hinzu kommt die Möglichkeit, mit der Programmierung direkt auch über den ‚digitalen Zwilling‘ zu verfügen, was entsprechend umfangreiche Chancen hinsichtlich Simulation und Visualisierung des Materialflusses eröffnet.
Der Mehrwert für den Anwender liegt auf der Hand: Nur auf diese Weise lassen sich flexible und adaptive Maschinen bauen. „Wir erfüllen damit den Traum vieler Konsumgüterhersteller“, erläutert Markus Sandhöfner, Geschäftsführer von B&R Deutschland. „Maschinen lassen sich nun auch für zukünftige Produkte nutzen – vorhandene Kapazitäten und getätigte Investitionen gehen nicht verloren, wodurch die Kosten drastisch sinken.“ Laut Spezifikation lassen sich Tracks bis rund 100 m Länge realisieren, auf denen die einzelnen Shuttles mit einer Beschleunigung von bis zu 50 m/s2 Geschwindigkeiten bis 4 m/s erreichen. Der Antrieb erfolgt per Linearmotor mit feststehenden Spulen in den Tracksegmenten und am Shuttle befestigten, bewegten Magneten.
Naturgemäß muss für jedes Shuttle des Transportsystems kontinuierlich die Sollposition festgelegt und der Antrieb – hier der ‚Linearmotor‘ über die einzeln ansteuerbaren Spulen in den Tracksegmenten – entsprechend gesteuert werden. Außerdem ist sicherzustellen, dass es nicht zu Kollisionen auf dem Track kommt. „Diese Funktionen jedes Mal aufs Neue zu programmieren, wäre ein immenser Aufwand“, ergänzt Robert Kickinger, Manager Mechatronic Technologies bei B&R. Daher hat B&R die Steuerung der einzelnen Shuttles und die Kollisionsvermeidung fest im System implementiert. Der Anwender muss lediglich den gewünschten Prozess programmieren. Was im Hintergrund passiert, ist eine Trennung in
Der Rest erfolgt automatisch: Der zentrale Industrie-PC berechnet aus den vorgegebenen Abläufen die Sollwertprofile und stellt die Kollisionskontrolle sicher; die einzelnen Segmente übernehmen die Antriebssteuerung, indem sie an den Segmentgrenzen die Shuttles übernehmen beziehungsweise übergeben und die Spulen des Linearmotors shuttleindividuell ansteuern. „In jedem Segment steckt dazu in etwa die Rechenleistung eines Mobiltelefons“, fährt Kickinger fort. „Unser Ziel ist es, möglichst viele Aufgaben dezentral abzuarbeiten.“ Mit dem zentral steuernden Industrie-PC sind die Segmente übrigens über Powerlink verbunden, was eine Übermittlung der Fahrbefehle in Echtzeit sicherstellt.
