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Safety-Praxis Wie funktionale Sicherheit die Produktivität steigert

| Redakteur: Ute Drescher

ATS Automation unterteilt seine Montageanlagen in mehrere funktional sinnvolle Sicherheitsbereiche. Der Erfolg: Die Anlagen arbeiten produktiver.

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Lineare Direktantriebstechnik: Das ATS-Supertrak-System befördert die Werkstückträger und verbindet so unterschiedliche Arbeitsstationen in Windeseile.
Lineare Direktantriebstechnik: Das ATS-Supertrak-System befördert die Werkstückträger und verbindet so unterschiedliche Arbeitsstationen in Windeseile.
(Bild: sienk.de)

Keinen Platz zu verschwenden, ist gerade in Deutschland eine Tugend und deshalb lassen wir keinen Raum ungenutzt“, unterstreicht Wolfgang Müller. Dabei wirft der Vertriebsleiter von ATS Automation einen Blick auf eine der zahlreichen vollautomatischen Montage- und Prüfanlagen in der Produktionshalle von ATS. „Produktionsfläche ist teuer und die meisten Unternehmen leiden unter Platzmangel.“ Nicht selten bringt ATS in Anlagen mit einer Länge von gerade einmal 20 m mehr als 70 unterschiedliche Prozesse unter. Ein wesentlicher Grundstein für dieses Höchstmaß an Integration und Funktionsdichte ist das sogenannte Supertrak-TM-System des Automatisierungsspezialisten. Dahinter steht lineare Direktantriebstechnik, die Werkstückträger in Windeseile und flexibel von einer Montagestation zur nächsten befördert.

Auf jedem halben Meter ein neuer Montage- oder Handlingsschritt: Der Anspruch an die hohe Funktionsdichte darf in der Umsetzung nicht dazu führen, dass die Produktionsmitarbeiter später im Betriebsalltag den Überblick verlieren. ATS Automation halbiert daher das Anlagengestell in Längsrichtung. Damit arbeiten dann zwei voneinander losgelöste Prozesse räumlich von einer transparenten Mittelwand getrennt Rücken an Rücken. Diese Gestaltung der Abläufe sorgt für freie Sicht auf beeindruckende Prozesse – was diese letztlich besser optimierbar und beherrschbar macht.

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Safety aufgeteilt in Zonen

Die Absicherung der Maschine vor unberechtigtem Zugriff oder Fehlfunktionen ist so intelligent konzipiert, dass sich Sicherheit und Produktivität ergänzen, statt sich gegenseitig auszuschließen. Mit diesem Ziel vor Augen, ist diese Anlage aus dem Blickwinkel der funktionalen Sicherheit heraus in unabhängige Bereiche eingeteilt. Im Konzept der bayerischen Automationsspezialisten spielen hier die transparenten Mittelwände nicht nur baulich, sondern vor allem funktional eine wesentliche Rolle.

Greift auf der einen Seite mit dem Öffnen einer abgesicherten Tür zum Beispiel die Funktion „Safe Torque Off“ und bringt damit einen der Produktionsbereiche in den Sicheren Halt, arbeitet die Anlage in allen anderen Sicherheitsbereichen in ihren Prozessen unbeeindruckt weiter. „Wir wollen ja eine technisch maximal mögliche Verfügbarkeit sicherstellen. Das gewährleisten wir auch unseren Kunden. Deshalb ist es wichtig, dass wir beim Öffnen einer Tür nicht die komplette Linie lahmlegen und trotz Vollverkettung zwischen den Bereichen flexibel agieren können“, betont Wolfgang Müller. Tritt eine Mikrostörung auf, ist die Anlage dank der Zoneneinteilung fähig, die auflaufenden Werkstückträger in den vorgelagerten Montageschritten zu puffern.

In den nicht betroffenen Produktionsbereichen ist damit gewährleistet, dass einmal begonnene Montageprozesse mit eindeutigem Bauteilstatus fertig gestellt werden – ohne dass eine Sicherheitsfunktion den Prozess unterbricht oder gar gefährdet. Mit diesem Aufbau reduziert ATS signifikant den Ausschuss – was letztlich zu niedrigen ppm-Werten führt. Als Beispiel nennt Markus Waxenberger, Engineering Manager bei ATS in München, das Einpressen von Messingdichtungen in ein Metallgehäuse. „Der Einpressprozess ist mit seinen Drehmomentverläufen und Geschwindigkeitsprofilen so ausgefeilt, den können sie nicht unterbrechen, ohne das Bauteil anschließend ausschleusen zu müssen.“

Architektur zentral oder dezentral

Technisch umsetzbar sind die Sicherheitszonen mit dezentral verteilten Safety-Steuerungen sowie – dank der hohen Rechenperformance moderner Steuerungen – ebenfalls mit einer singulären Zentralsteuerung. In diesem Fall wird innerhalb der Safety-Software die Zoneneinteilung vorgenommen. Ob zentrale oder dezentrale Architektur: Die Größe der Anlage und deren Komplexität ist entscheidend, welcher Aufbau die beste Leistung liefert.

Vom Anlagenbetrieb zurück in den Anlagebau: Die geschickte Einteilung einer Montagelinie in voneinander unabhängige Sicherheitszonen bringt ebenfalls für den Maschinenbauer spürbare Vorteile mit sich. „Bei uns können jetzt mehrere Leute an unterschiedlichen Stellen gleichzeitig arbeiten. Wir sparen also Zeit und bringen mehr Tempo ins Projekt“, erzählt Thomas Fritsch, Head of Production der ATS in München. Programmiert etwa ein Softwareingenieur gerade eine Einpressstation und schließt dafür den betreffenden Sicherheitskreis, können andere Mitglieder des Montageteams durch die Entkopplung von Aufgaben an der gleichen Maschine in allen anderen Bereichen weiterhin ungestört arbeiten.

Anwendertreff Maschinensicherheit

Die Maschinensicherheit ist ein wichtiges Thema: Die richtigen Normen müssen berücksichtigt und die Anforderungen der Maschinenrichtlinie müssen eingehalten werden. Der Anwendertreff Maschinensicherheit unterstützt Entwickler und Konstrukteure, die funktionale Sicherheit von Maschinen und Anlagen zu gewährleisten.

Mehr Infos

Die von ATS Automation in München und den ATS Schwesterfirmen KMW in Koblenz und ATW in Neuwied gebauten Montageanlagen zeigen, welches Potenzial die Sicherheitstechnik bietet, wenn bei der Konzeption über die reine Funktionalität hinaus gedacht wird. (ud)

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