anwenderreportage

Individuell konfigurierbare XTS-Montagelinie als „Standardlösung“

Gemeinhin ist es üblich, dass Sondermaschinenbauer nach Auftrag (an)fertigen. Auch die österreichische Firma TEUP richtet ihre Konstrukteurstätigkeit im Normalfall auf einen konkreten Bedarf ihrer Kunden aus. Die bis dato einzige Ausnahme: Eine extrem anpassungsfähige Montagelinie, die die Steirer aus eigenem Antrieb entwickelten und die künftig einer ganzen Branche als individuell konfigurierbare „Standardlösung“ zur Verfügung stehen soll. Diese ist modular gestaltet, PC-basiert geregelt und mit dem hochflexiblen Transportsystem XTS von Beckhoff ausgestattet.

XTS ermöglicht als zentrales Element für den Produkttransport eine maximale Maschinenflexibilität mit einem minimalen Anlagenfootprint.

XTS ermöglicht als zentrales Element für den Produkttransport eine maximale Maschinenflexibilität mit einem minimalen Anlagenfootprint.

Shortcut

Aufgabenstellung: Automatisierungslösung für eine modular gestaltete Montagelinie, wo Kunststoffschläuche auf die gewünschte Länge gebracht, zu Bündeln gewickelt, mit unterschiedlichen Konnektoren sowie Dichtungen versehen, beschriftet und mittels Lasermessung endkontrolliert werden.

Lösung: IPC-gesteuertes Ablängen, Wickeln und Konfektionieren im XTS-Oval von Beckhoff.

Nutzen: Flexible Gestaltungsmöglichkeiten der modular aufgebauten Montagelinie, geringer Anlagenfootprint, eine leicht transportierbare Lösung, die eine Endfertigung des Produkts vor Ort erlaubt.

Die 1996 gegründete Technische Entwicklung und Produktions GmbH, die mittlerweile unter dem Namen TEUP firmiert, bewegte sich in den letzten 25 Jahren vom Vorrichtungs- und Formenbau kommend sukzessive in Richtung Sondermaschinenbau. „Wir sind langsam in diesen Bereich hineingewachsen und haben uns immer umfassenderen und komplizierteren Herausforderungen gestellt“, schildert Markus Resch, Head of Electric and Software bei TEUP. Inzwischen reicht die Lösungskompetenz der Steirer von der Gestaltung eines einfachen Handarbeitsplatzes mit einer Hand-Kniehebelpresse bis hin zu einer voll automatisierten Montagelinie mit 50 Einzelprozessen. Innerhalb eines Jahres werden im Durchschnitt zehn kleinere Halbautomaten, zahlreiche Vorrichtungen sowie eine wirklich komplexe Anlage gebaut. Ein Großteil davon landet in der Automobil-, der Weißwaren- und in der Pharmaindustrie.

Der zentrale Schaltschrank-Industrie-PC C6930  steuert alle Maschinenfunktionen, das Transportsystem XTS und über TwinCAT Robotics uniVAL PLC auch zwei Stäubli-Roboter.

Der zentrale Schaltschrank-Industrie-PC C6930 steuert alle Maschinenfunktionen, das Transportsystem XTS und über TwinCAT Robotics uniVAL PLC auch zwei Stäubli-Roboter.

Alexander Imhof
mechanischer Konstrukteur bei TEUP

„Das von Beckhoff angebotene Komplettpaket überzeugte am meisten: Der globale Support, die einfach skalierbare PC-basierte Steuerungsarchitektur und die aus einer Hand zur Verfügung stehende Produktvielfalt, die bis hin zu Antrieben, Servomotorklemmen, Reglern für Fremdmotoren sowie verschiedensten I/Os und TwinSAFE reicht.“

Individuell gestaltbare Standardlösung

Bis vor Kurzem wurden die Deutschlandsberger ausschließlich auf Zuruf von außen aktiv. Sie entfalteten also „nur“ dann ihre geballte Innovationskraft, wenn ein konkreter Auftrag dahinterstand. Das ist auch jetzt noch so Usus. Trotzdem wurde in einem Fall die umgekehrte Vorgehensweise eingeschlagen. „Als sich einer unserer Kunden aus einem sehr speziellen Geschäftsfeld zurückzog, beschlossen wir diese Lücke zu füllen. Zumal wir als jahrelanger Sublieferant von ihm genau wussten, worauf es bei Anlagen für diese Marktnische wirklich ankommt“, verrät Markus Resch, was TEUP dazu motivierte, erstmals als Anbieter einer Standardlösung in Erscheinung zu treten. „Wir peilten ein Endergebnis an, das sich aufgrund eines modularen Aufbaus individuell an die jeweiligen Erfordernisse anpassen und problemlos in alle Länder dieser Welt transportieren lässt“, erinnert sich Alexander Imhof, mechanischer Konstrukteur bei TEUP, dass man sich in der Konzeptionsphase u. a. maximale Kompaktheit und Flexibilität zum Ziel setzte. „Wir sprechen hier von einer Montagelinie, in der Kunststoffschläuche aus Polyethylen auf die gewünschte Länge gebracht, zu Bündeln gewickelt, mit unterschiedlichen Konnektoren sowie Dichtungen versehen, beschriftet und mittels Lasermessung endkontrolliert werden“, beschreibt sein Kollege Markus Resch die wichtigsten Bearbeitungsstationen, die in das Gesamtsystem einzubinden waren, und er fügt ergänzend hinzu: „Da wir potenziellen Kunden trotz aller Standardisierungsbemühungen von unserer Seite ein Maximum an gestalterischer Freiheit gewähren wollten, schufen wir einen Lösungsbaukasten, in dem unterschiedliche Module zur Auswahl stehen.“

Das Expertenteam, das diese konfigurierbare Montagelinie entwickelte (v.l.n.r.): Gerhard Holzer (technischer Support bei Beckhoff), Leo Büchinger (Antriebstechnik-Spezialist bei Beckhoff), Alexander Imhof (mechanischer Konstrukteur bei TEUP) Bernhard Fischer (Vertriebsmitarbeiter bei Beckhoff) und Markus Resch, (Head of Electric and Software bei TEUP).

Das Expertenteam, das diese konfigurierbare Montagelinie entwickelte (v.l.n.r.): Gerhard Holzer (technischer Support bei Beckhoff), Leo Büchinger (Antriebstechnik-Spezialist bei Beckhoff), Alexander Imhof (mechanischer Konstrukteur bei TEUP) Bernhard Fischer (Vertriebsmitarbeiter bei Beckhoff) und Markus Resch, (Head of Electric and Software bei TEUP).

Ein IPC für alles

Verschiedene Optionen abzuwägen und zu evaluieren, ist eine Tätigkeit, die die Mitarbeiter der TEUP GmbH aus dem Effeff beherrschen. Schließlich sind sie als Sondermaschinenbauer daran gewöhnt, bei jedweder Aufgabenstellung nach der bestmöglichen Umsetzungsvariante Ausschau zu halten. Alexander Imhof nutzt dabei oftmals YouTube als Inspirationsquelle, wie er verriet – so auch bei diesem Projekt, bei dem ihn die Online-Suche nach einer passenden Produkttransportlösung zu mehreren Videos über das XTS-System führte. „Wir haben uns zwar mehrere Alternativen im Detail angesehen, aber das von Beckhoff angebotene Komplettpaket überzeugte am meisten: Der globale Support, die einfach skalierbare PC-basierte Steuerungsarchitektur und die aus einer Hand zur Verfügung stehende Produktvielfalt, die bis hin zu Antrieben, Servomotorklemmen, Reglern für Fremdmotoren sowie verschiedensten I/Os und TwinSAFE reicht“, zählt der Konstrukteur auf. Und so sind bei der neu geschaffenen Montagelinie auch im Schaltschrank sowie in den unter der Anlage untergebrachten Anschlusskästen etliche Beckhoff-Komponenten zu finden – u. a. die elektronische Überstromschutzklemme EL9227-5500, die zahlreiche Prozessdaten anzeigt und etwaige Ereignisse in einer Abschalt-Historie speichert oder der Echtzeit-Ethernet-Port-Multiplier CU2508, der die auf mehreren Strängen ablaufende EtherCAT-Kommunikation zwischen dem zentralen „Gehirn“ der Anlage, einem Schaltschrank-Industrie-PC C6930, und dem Transportsystem XTS managt. Bei XTS selbst waren es vor allem die flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten, die ihn ansprachen: „Man ist an keine fixen Abstände gebunden, braucht keine Stopper und kann die einzelnen Bearbeitungsstationen genau in jener Reihenfolge anordnen, die der jeweilige Kunde benötigt. Und was für uns ebenfalls sehr wichtig ist: Nachträgliche Änderungen des ursprünglichen Anlagendesigns sind ebenfalls problemlos realisierbar.“

Derzeit überlegen die Steirer u. a. die Erweiterung um ein XPlanar-System, um das Ein- bzw. Ausschleusen von Rohmaterialien und fertigen Produkten zu optimieren. Eine Schemazeichnung, die diese Idee visuell abbildet, ist bereits bei Beckhoff eingelangt und zur „Debatte“ freigegeben. Denn eines habe sich beim Bau des Anlagenprototyps, den TEUP für Testläufe und Vorführzwecke im eigenen Haus behalten wird, klar und deutlich gezeigt: Bei einem offenen Gedankenaustausch kommen die besten Einfälle. So war es ursprünglich beispielsweise gar nicht geplant, mit dem C6930 auch die beiden ins Fertigungsgeschehen involvierten Stäubli-Roboter mitzusteuern. „Das ergab sich erst bei der Inbetriebnahme, weil wir schnellere Zykluszeiten und somit eine bessere Synchronisation mit den Bewegungen des Transportsystems erreichen, wenn wir die beiden Roboter direkt über die TwinCAT-Bibliothek Robotics uniVAL PLC ansprechen, um ihnen die benötigten Fahrbefehle zu erteilen“, erklärt Gerhard Holzer, technischer Support bei Beckhoff Österreich. „Nun haben wir wirklich einen Rechner für alles“, freut sich Markus Resch als Head of Electric and Software bei TEUP, dass für die Automatisierung der gesamten Montagelinie lediglich ein Industrie-PC entsprechend zu konfigurieren ist. Das bedeute bei einer Anlage, die in gleicher oder zumindest sehr ähnlicher Form in Serie gehen soll, einen erheblichen Vorteil.

Gleiche Stückzahl auf weniger Fläche

Als sich die Steirer dazu entschieden, in jenen Markt einzusteigen, aus dem sich einer ihrer Auftraggeber zurückzog, stand für sie von vornherein fest: Das Ganze muss viel flexibler werden. „In der Vergangenheit waren die Kunden an eine starre, 30 Meter lange Produktionslinie gebunden. Jetzt sind mit einem um ein Viertel verringerten Anlagen-Footprint gleich hohe Stückzahlen einer Sorte oder mehrere Varianten parallel herstellbar“, zieht Alexander Imhof einen Vorher-Nachher-Vergleich. Außerdem sei es selbst beim derzeitigen als „Standard“ festgelegten, mit zehn Movern bestückten, acht Meter kleinen XTS-Oval noch möglich, drei bis vier zusätzliche Bearbeitungsstationen zu integrieren.

Bei einem Formatwechsel, beispielsweise der Umstellung auf andere Wickellängen, muss dank XTS und PC-basierter Steuerungstechnik nichts mehr geschraubt oder dem für die Materialzuführung zuständigen Sechsachser neu eingeteacht werden. Diese Änderungen lassen sich jetzt einfach per Mausklick in der Software erledigen, wodurch sich die Rüstzeiten laut Markus Resch von 20 auf eine Minute reduzierten. „Die einzelnen Kunststoffschläuche werden nun millimetergenau auf ein bestimmtes Endmaß gewickelt. Bei der alten Anlage gab es immer kleine Abweichungen. Außerdem hilft uns der in enger Zusammenarbeit mit Beckhoff erarbeitete Systemaufbau dabei, eine weitere Zukunftsvision von uns umzusetzen: Eine Montagelinie zur Verfügung zu stellen, die so leicht von A nach B zu verfrachten ist, dass sich eine Endfertigung in unmittelbarer Nähe zum Einsatzort des Produkts anbietet“, zeigt sich der Head of Electric and Software bei TEUP abschließend sichtlich zufrieden, was sich mit einem perfekten Zusammenspiel von PC-basierter Steuerungstechnik, XTS, kompakter Antriebstechnik und Robotik bei der ersten Eigenentwicklung, die nicht auf externen Zuruf erfolgte, alles erreichen ließ.

Markus Resch
Head of Electric and Software bei TEUP

„Die einzelnen Kunststoffschläuche werden millimetergenau auf ein bestimmtes Endmaß gewickelt. Außerdem macht der in enger Zusammenarbeit mit Beckhoff erarbeitete, leicht von A nach B zu transportierende flexible Aufbau dieser Montagelinie nun auch eine Endfertigung in unmittelbarer Nähe zum Einsatzort des Produkts möglich.“

Infos zum Anwender

Die heutige TEUP – Technische Entwicklung und Produktions GesmbH – wurde 1996 von Gert Wressnig als Einzelunternehmen mit dem Schwerpunkt Sondermaschinen- und Vorrichtungsbau gegründet. Die Lösungskompetenz des Deutschlandsberger Unternehmens reicht von der Gestaltung eines einfachen Handarbeitsplatzes mit einer Hand-Kniehebelpresse bis hin zu einer voll automatisierten Montagelinie mit 50 Einzelprozessen.

Filtern

Suchbegriff

Unterkategorie

Firmen

Inhaltstyp

Firmentyp

Land