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„Immer besser“ oder wie der Einsatz von Industrie-PCs die Herstellung von Staubsaugern optimiert

17.02.2010
Dipl.-Ing. Dietmar Knecht, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont



Der weltweit bekannte Hausgeräte-Hersteller Miele lässt sein Staubsauger-Modell S2 erstmals von Robotern in einer komplett automatisierten Anlage fertigen. Zur Überwachung von Qualität, Betriebsdaten und Störmeldungen wird pro Roboter ein speziell für die raue Produktionsumgebung konzipierter Industrie-PC von Phoenix Contact eingesetzt.

Die Miele & Cie. KG, deren Hauptsitz sich im ostwestfälischen Gütersloh befindet, stellt seit über einem Jahrhundert Haus- und gewerbliche Geräte zur Wäschepflege sowie zum Spülen und Desinfizieren her. Heute arbeiten weltweit über 16.000 Menschen für das Unternehmen, davon zirka 10.500 in Deutschland. Dabei ist Miele seiner Maxime „Immer besser“ stets treu geblieben und hat sich so als einer der international führenden Hersteller seines Segments etabliert. Am Standort Bielefeld werden neben Laborspülern, Desinfektionsanlagen und Haushaltsgeschirrspülern auch Staubsauger entwickelt und produziert.

Kein zusätzlicher Schaltkasten erforderlich

Mit dem Staubsauger S2 hat Miele ein kostengünstiges Einstiegsmodell für Mehrpersonen-Haushalte auf den Markt gebracht. Um das Gerät zu einem wirtschaftlichen Preis anbieten zu können, setzt das Unternehmen auf ein weitgehend automatisches Montagekonzept, das durch die Konstruktion automatisierungsgerechter Baugruppen realisiert worden ist. „Vor diesem Hintergrund mussten wir auch die Bedienkonzepte anpassen“, erklärt Dirk Uffenkamp, Leiter Steuerungstechnik in der Produktionstechnologie bei Miele. „Die Industrie-PCs, die wir unter anderem zur Überwachung des Produktionsprozesses nutzen, müssen direkt an der Montagelinie installiert werden, damit der Mitarbeiter den jeweiligen Fertigungsschritt genau im Blick hat. Nur so kann er im Bedarfsfall schnell reagieren.“ Dabei stellte Uffenkamp schnell fest, dass kaum Platz für das Anbringen der Industrie-PCs zur Verfügung steht.

Das begrenzte Platzangebot war einer der Gründe, weshalb sich Miele für die Industrie-PCs aus der Produktlinie VMT (Vehicle Mounted Terminal) von Phoenix Contact entschieden hat. Im Gegensatz zu Standard-Panel-PCs benötigen die Geräte keinen zusätzlichen Schaltkasten, der die Sicht auf den Produktionsprozess versperrt.

Prozessnahes Bedienen und Beobachten

Die Montage des Staubsauger-Modells S2 setzt sich aus verschiedenen Teilprozessen zusammen. Im ersten Schritt wird das Unterteil durch einen Roboter von der an der Zelle bereit gestellten Palette genommen und in einer Vorrichtung abgelegt, damit ein zweiter Roboter die Laufrollen anbringen kann. Ein Werkstückträger transportiert das Unterteil dann zum nächsten Roboter, der die Kabeltrommel einbaut. Anschließend werden das Gebläse und die Dämmmatte eingelegt sowie die Kabeltrommel kontaktiert und in das Unterteil montiert. Im vierten Schritt bringt ein Roboter den Abdeckrahmen an, den er ebenfalls von einer Palette gegriffen hat. Danach verschraubt ein weiterer Roboter das komplett bestückte Unterteil mit dem vormontierten Abdeckrahmen, der wie alle Baugruppen in Tiefziehfolie angeliefert worden ist. Im letzten Produktionsschritt verbindet ein Mitarbeiter das vormontierte und bedruckte Gehäuseoberteil mit dem Unterteil.

Abschließend überprüft ein Roboter die korrekte Funktion des fertigen Staubsaugers. Dazu werden der Ein- und Ausschalter sowie die einzelnen Programme und Leistungsstufen betätigt. Der Industrie-PC VMT zeigt die im Rahmen der Leistungskontrolle ermittelten Werte sowie sämtliche Störmeldungen übersichtlich an. Im Fehlerfall kann das Bedienpersonal also alle relevanten Informationen vom Display ablesen, das in unmittelbarer Nähe zum Prozess installiert ist. Der funktionsfähige Staubsauger wird nun verpackt, über ein Fördersystem zur Endpalettierung verbracht und eingelagert.

Energieeffizienter Betrieb

Dirk Uffenkamp und sein Team haben sich nicht nur wegen der kompakten und robusten Bauform für die VMT-PCs ausgesprochen. „Neben den industrietauglichen Hard- und Software-Komponenten war die langfristige Verfügbarkeit der Geräte ein wichtiges Entscheidungskriterium“, so Uffenkamp. „Unsere Kunden erwarten höchste Qualität von den Miele-Produkten. Dies lässt sich nur erreichen, indem die Fertigungsprozesse ständig verbessert werden – unter anderem durch den Einsatz von Automatisierungstechnik.“ Die Industrie-PC von Phoenix Contact haben sich hier als optimale Lösung zur Überwachung und Diagnose der Montagelinie bewährt. Selbstverständlich erfüllen die Geräte die hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit, die sich aus den Vibrationen sowie den hohen Umgebungstemperaturen ergeben.

Bei Systemen wie dem VMT, der über ein industrietaugliches 15“-Touch-Display verfügt, kommt der Verlustleistung eine große Bedeutung zu, denn in der IP65-Gerätefamilie werden keine Lüfter verbaut. Deshalb sind die Industrie-PC auch mit einer Intel-Atom-Plattform erhältlich, wobei sich die Kombination aus hoch integriertem Chipsatz und Strom sparendem Prozessor als besonders energieeffiziente Lösung erweist. Der Atom-Prozessor, der wahlweise mit 1,1 GHz oder 1,6 GHz getaktet wird, zeichnet sich durch einen sehr niedrigen Energieverbrauch aus.

Fazit

Durch die Entwicklung neuer Prozessoren für Industrie-PC lassen sich leistungsstarke Bedienen-und-Beobachten-Systeme konzipieren, die im Vergleich zu bisherigen Lösungen deutlich weniger Energie benötigen. Insbesondere bei prozessnah installierten Geräten wie den VMT von Phoenix Contact ist dies ein wichtiger Faktor, da hier aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen auf Lüfter verzichtet wird. Getreu der Miele-Maxime „Immer besser“ arbeitet also auch Phoenix Contact an der kontinuierlichen Optimierung seiner Geräte und Lösungen.


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