Transportsystem Kompakte Anlage, kurze Durchlaufzeiten

In der Industrie entscheidet das eingesetzte Transportsystem, wie flexibel die Fertigungsanlage produziert. Nun hat auch Schneider Electric ein lineares Transportsystem vorgestellt, das mit einzigartigen Funktionen punkten soll.

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Die Wunschliste ist lang: mehr Automatisierung, Maschinen, die unterschiedliche Materialien in verschiedenen Größen flexibel verarbeiten können, standardisierte Kommunikations-Plattformen, langlebige Komponenten sowie die Möglichkeit, Maschinen schnell und unkompliziert warten zu können – so stellen sich Hersteller von Konsumgütern moderne Maschinen und Anlagen vor. Schließlich stehen sie vor einigen Herausforderungen: Sie müssen sich auf immer kleinere Marktsegmente mit spezifischen Bedürfnissen einstellen und schnell auf sich ändernde Anforderungen der Kunden – etwa an die Verpackung – reagieren. Das wiederum bedeutet für Maschinenhersteller, möglichst flexible Maschinen bereitzustellen und das mit einer möglichst kurzen Vorlaufzeit.

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Transportsysteme entscheiden, wie flexibel die Maschine arbeiten kann

„Transportsysteme sind zentraler Bestandteil einer Maschine“, sagt Michael Vögele. Die Gründe hierfür hat der Senior Produktmanager Pacdrive & Robotics bei der Schneider Electric GmbH in Lahr schnell aufgezählt: Transportsysteme entscheiden zunächst über den Maschinendurchsatz. Darüber hinaus können können sie die Prozessstationen vereinfachen, ihre Anzahl verringern oder näher zusammenrücken und die Flexibilität bei der Handhabung verschiedener Produkte erhöhen. So beeinflussen sie die gesamte Maschinenarchitektur.

Michael Vögele ist unter anderem zuständig für die Einführung der neuen Produkttransportlösung von Schneider Electric, des Lexium MC12 Multi Carriers. Zwar gibt es schon einige vergleichbare Transportsysteme am Markt, doch der Tech-Konzern verspricht mit diesem Produkt einige Alleinstellungsmerkmale.

Mit dem neuen Transportsystem lassen sich Objekte transportieren, positionieren oder gruppieren. Das System ist – laut Vögele im Unterschied zu anderen Systemen am Markt – komplett modular aufgebaut und lässt sich einfach installieren. Das Layout der Schienen aus gehärtetem Stahl ist individuell möglich. Die darauf aufgesetzten und mit Magnetkraft gehaltenen Carrier können sich auf den Schienen unabhängig voneinander und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. „So lassen sich sehr kompakte Anlagen mit kurzen Durchlaufzeiten realisieren“, verspricht Vögele. „Und das innerhalb kürzester Zeit.“

Applikationsbeispiel: das Transportsystem in einer Monoblock-Kartoniermaschine

Sowohl auf geraden Strecken als auch in den 45°-Kurven bewegen sich die Carrier mit hoher Präzision. „So ist es möglich, die Objekte auch während der Fahrt zu bearbeiten, sogar in den Kurven“, nennt Michael Vögele den Vorteil. Darüber hinaus können die Bewegungen des Carriers exakt mit den Bewegungen von Robotern oder anderen elektrischen Antrieben synchronisiert werden. „Dabei sind die Roboter in ihren Bewegungen völlig frei“, betont Vögele. Eine Kollisionskontrolle der Carrier untereinander sei integriert. Und: Anwender können den Multi Carrier unkompliziert in vor- oder nachgelagerte Fördersysteme einbetten.

Installation ohne spezielles Werkzeug möglich

Neben der mechanischen ist auch die elektrische Installation des Transportsystems einfach, erklärt der Produktmanager: „Sie kann direkt am Einsatzort und ohne spezielle Werkzeuge erfolgen.“ Die Motorsegmente werden dabei ineinandergesteckt und – ohne zusätzliche Befestigung – auf jeder flachen Oberfläche montiert. Verbindungselemente sorgen dafür, dass weder für die Stromversorgung noch für die Feldbusanbindung eine weitere Verkabelung notwendig ist. Da im Fall kreisförmiger Schienenlayouts der Innenbereich der Transportlösung frei bleibt und dort weder eine Abdeckung noch andere Bauteile angebracht sind, lassen sich dort weitere mechatronische Komponenten wie Roboter oder Prozessstationen unterbringen. Die maximale Traglast der Carrier beträgt 2,2 kg.

Eingebunden in das Automatisierungssystem Pac Drive 3 von Schneider Electric wird aus dem Transportsystem eine durchgängige und skalierbare Automatisierungslösung. Über den Sercos-III-Feldbus steuern die Pac Drive LMC Motion Controller das Transportsystem. Programmierung, Konfiguration und Inbetriebnahme lassen sich mit der Programmiersoftware Machine Expert erledigen. Und über die Sicherheitssteuerung Modicon TM5CSLC in Verbindung mit dem Schnittstellenmodul TM5 Sercos sowie dem Sicherheits-E/A-Erweiterungsmodul steht die Sicherheitsfunktion Safe Force Off (SFO) zur Verfügung, ein weiteres Alleinstellungsmerkmal, wie Michael Vögele ergänzt.

Digitaler Zwilling erleichtert Entwurf und Konstruktion deutlich

Doch der Multi Carrier macht auch Konstrukteuren das Leben leichter, denn Schneider Electric liefert das Transportsystem auf Wunsch mit der Software Machine Expert Twin aus. Das für die 3D-Simulation erstellte digitale Multi-Carrier-Modell ermöglicht es dem Maschinenbauer, das System der gewünschten Performance und Produktivität entsprechend zu entwerfen, testen und optimieren. Darüber hinaus lässt sich dieses Modell dann als digitaler Zwilling der Anlage sowie zur virtuellen Inbetriebnahme nutzen. „Das verkürzt die Markteinführungszeit erheblich“, erklärt Vögele. Und: Der digitale Zwilling bietet darüber hinaus Möglichkeiten zur vorausschauenden Wartung und zum Remote Management.

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