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Safety Tschüss Schaltschrank – Safety-Komponenten an der Maschine machen's möglich

Autor / Redakteur: Christof Dörge, Commercial Engineer Safety und Functional Safety Expert, Rockwell Automation / Ute Drescher

Installationszeiten verkürzen, Verdrahtung verringern und Systemarchitekturen vereinfachen mit Sicherheitskomponenten direkt an der Maschine.

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(Bild: Rockwell Automation)

Hersteller bevorzugen Sicherheitssysteme, die neben der notwendigen Sicherheitsfunktion auch betriebliche und finanzielle Vorteile bieten. Beispielsweise im Rahmen der Einführung eines integrierten Sicherheitskonzepts, bei dem Standard- und Sicherheitssteuerungen in einer einzelnen programmierbaren Steuerung kombiniert sind.

Im Gegensatz zu verdrahteten, relaisbasierten Sicherheitssystemen unterstützt diese Plattform mit nur einem Systemhersteller dabei, die Gesamtanlageneffektivität (auch bekannt unter OEE, Overall Equipment Effectiveness) zu erhöhen, die Hardwareanforderungen zu verringern, die Programmierung zu vereinfachen und so die Kosten zu senken.

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Die Möglichkeit auf Sicherheitsdaten zuzugreifen und diese protokollieren und analysieren zu können, erlaubt es Herstellern besser auf sicherheitsbedingte Ausfallzeiten zu reagieren und geeignete Maßnahmen ergreifen zu können, um die Fertigungslinien am Laufen zu halten. Ebenso ermöglichen dezentrale E/A-Module als Teil eines integrierten Sicherheitsansatzes Wartungstechnikern die genaue Bestimmung von Problemen im Sicherheitssystem, damit diese noch schneller gelöst werden können. Rockwell Automation bietet ein Steuerungskonzept an, das diesen Anforderungen gerecht wird: die On-Machine-Steuerung.

Ein dezentraler Ansatz: die Steuerung sitzt direkt an der Maschine

Durch verbesserte IP-Schutzklassen, Anschlussmöglichkeiten per Plug-and-play, integrierte Diagnosefunktionen und modulare Verdrahtungsmöglichkeiten können bei einer On-Machine-Steuerungslösung – im Gegensatz zu einem gegebenenfalls entfernten Schaltschrank – Steuerungen und Hardware nah an der Anwendung oder direkt an der Maschine montiert werden. Dadurch ergeben sich im Hinblick auf die gesamte Lebensdauer der Maschine zahlreiche Vorteile.

Während des Konstruktionsprozesses hat ein Maschinenbauer üblicherweise einen hohen Verdrahtungs- und Arbeitsaufwand, um die Maschinen mit den Schaltschränken zu verbinden. Durch den Einsatz von vorab getesteter Verdrahtung und die Montage von Komponenten an der Maschine können sowohl Aufwand als auch Kosten verringert und die Produkteinführungszeit verkürzt werden. Gemäß einer Studie im Auftrag eines Konsortiums europäischer Hersteller und Technologiekonzerne sind die Kosten für die Montage an der Maschine tatsächlich bis zu 30 % niedriger als bei konventionellen Methoden.

Zusätzlich lassen sich On-Machine-Komponenten aufgrund ihrer Modularität und vereinfachten Anschlussmöglichkeiten leichter installieren und schneller in Betrieb nehmen. Ein Maschinenbauer kann eine Maschine beispielsweise in seiner Produktionshalle aufbauen, sie dort testen und für den Transport zum Fertigungsendkunden wieder auseinanderbauen. Am Produktionsstandort des Kunden ist die Maschine dann wieder zu montieren, mit On-Maschine Komponenten um bis zu 50 % schneller.

Nick Mercorella, Anlagenbauer bei Continental P.E.T. Technologies Inc., fasst die Vorteile aus eigener Erfahrung zusammen: „Wir konnten unser gesamtes System installieren, ohne auch nur einen Draht anzuklemmen. Dies vermeidet eine mögliche Fehlverdrahtung und damit verbundene Kosten für die Fehlersuche im System. Es war reines Plug-and-play – genau so, wie wir es brauchen.”

Langfristig können die Hersteller die On-Machine-Steuerung dazu nutzen, die Fehlerbehebung zu vereinfachen sowie die mittlere Instandsetzungsdauer (MTTR) zu verkürzen. Ein Wartungstechniker beispielsweise kann ein Problem leichter isolieren und ein E/A-Modul vor Ort austauschen, anstatt ein komplexes Bedienfeld durchforsten zu müssen.

Vorgefertigte Kabel mit Steckverbindern verringern Verdrahtungsfehler, da eine geringere Verdrahtung die Zahl der möglichen Fehlerquellen senkt. Kabel mit Steckverbindern bieten außerdem eine größere Design-Flexibilität, da ein künftiger Komponentenaustausch oder Systemerweiterungen sich besser umsetzen lassen.

Darüber hinaus reduzieren On-Machine-Steuerungslösungen in Schaltschränken den Platzbedarf um bis zu 75 %, wodurch zusätzliche Produktionsfläche gewonnen wird.

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