Shane Novacek, Marketing Communications Manager Nordamerika, Beckhoff Automation
Um die Produktionszahlen der ERT-Module zur Gas- und Wasserverbrauchsmessung zu steigern, rüstete Itron in der Vergangenheit sein Werk mit neuen Montagezellen auf. „Auf Dauer stellte dies jedoch keine akzeptable Lösung dar, denn die vorhandene Steuerungsplattform, bestehend aus einer SPS für die Maschinensteuerung und einem separaten PC für die HMI, erwies sich als Hindernis bei der Produktionserweiterung“, berichtet Adam Moyer, Chefingenieur bei Itron und zuständig für die Automatisierungstechnik. „Darum entschieden wir uns für den Umstieg auf die PC-basierte Steuerung in den Montagezellen.“
Lückenlose Fertigungshistorie vom Werk bis ins Feld
Zu den wichtigsten Fertigungsschritten im Itron-Werk gehören Löt-, Montage- und Vergussverfahren zur Versiegelung der ERT-Module (einschließlich der Aushärtung nach dem Aufbringen des Vergussmaterials). Dabei legt das Unternehmen größten Wert auf erstklassige Qualität seiner Produkte: So wird der Entstehungsprozess der Gas- und Wasserzähler von der einzelnen Komponente über die Montage bis hin zur Lieferung und zur Installation lückenlos verfolgt. Das heißt, jede einzelne Komponente eines ERT-Moduls wird mit einer Vielzahl von Parametern protokolliert: beispielsweise mit dem Los-Code, dem Herstellungsdatum, dem Herstellernamen, dem Datum des Einbaus sowie allen Einstellungen und Konfigurationen der Maschine, auf der das Modul gefertigt wurde. Weitere Produktionsdaten werden durch umfassende Testreihen generiert, die Itron an jedem Produkt durchführt. Das können sowohl optische Kontrollen als auch HF-Tests, Programmiertests auf ERT-Mikroprozessoren und Ähnliches sein. Jeder dieser Schritte, die entweder voll- oder halbautomatisch ablaufen, wird über das PC- und Ethercat-basierte Steuerungssystem gesteuert. „Unser Qualitätssicherungssystem umfasst die komplette Historie jedes Produkts bis hin zum kleinsten Bauteil und zum kleinsten Codeabschnitt“, betont Adam Moyer. Die Seriennummern jedes einzelnen ERT-Moduls werden in einem Microsoft-SQL-Server gespeichert und jeder Produktionsschritt und Qualitätstest in der Datenbank erfasst. „Die umfassende Produktrückverfolgbarkeit hat unsere Entscheidung für den Umstieg auf die PC- und Ethercat-basierte Steuerungstechnologie maßgeblich beeinflusst“, sagt der Steuerungsexperte. „PC-based Control hat uns in die Lage versetzt, eine Verbindung zwischen dem Automatisierungssystem und den Remote-Datenbanken herzustellen und das enorme Datenvolumen zu verarbeiten, das für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit nun einmal unverzichtbar ist.“
Steuerungsplattform für maßgeschneiderte Lösungen
Itron nutzt für neue Montagezellen einen kompakten Embedded-PC CX5130 als Steuerungsplattform. Ausgestattet mit einem Duo-Core-Intel-Atom-Prozessor, ist der Controller in der Lage, SPS, Motion Control und HMI auf einer Plattform zu steuern. Auf dem CX5130 kommen die Automatisierungssoftware Twincat und Labview zur Unterstützung der HMI einer Montagezelle zum Ablauf. „Durch die Integration der HMI-Software auf dem Embedded-PC konnten wir den Platzbedarf des Schaltschranks in den Montagezellen deutlich verringern“, erläutert Adam Moyer. Bei einigen der Löt- und Montageschritte sind über EtherCAT vernetzte Vierachs-Knickarmroboter von Stäubli im Einsatz, die ebenfalls über Beckhoff Embedded-PCs und Twincat angesteuert werden. Die Vorteile dieser integrierten Steuerungslösung gehen weit über die Einsparungen bei den Hardwarekosten hinaus: Zusätzlich wird der Engineeringaufwand reduziert, weil Programmversionen nicht mehr für zwei separate Systeme geschrieben und verwaltet werden müssen. Auch entfällt die Entwicklung komplexer Mechanismen, wie sie bislang notwendig waren, damit die Hardware von unterschiedlichen Herstellern miteinander kommunizieren konnte.
