Schwerpunkte

Virtuelle Inbetriebnahme

Planungsfehler und Inbetriebnahmezeiten reduzieren

15. November 2006, 00:00 Uhr   |  Stefan Kuppinger

Planungsfehler und Inbetriebnahmezeiten reduzieren
© Siemens

Die virtuelle Inbetriebnahme reduziert bei Sondermaschinen und komplexen Mechanisierungszellen Planungsfehler und Inbetriebnahmezeiten. Diese Erfahrung machte Siemens bei der Realisierung der „Hochzeitsanlage“ für die BMW-Baureihen X5 und Z4 in Spartanburg.

Eine der anspruchsvollsten Mechanisierungsaufgaben in der Automobilproduktion ist ein vollständig automatisierter Fahrwerkeinbau, bei dem die Karosse und der Antriebsstrang verbunden, im Fachjargon „verheiratet" werden. Dazu transportiert eine Schwerlast-Elektrohängebahn (EHB) die Karossen über ein Bodenfördersystem, das die Montage-Aggregateträger (MAT) mit den Antriebssträngen transportiert.

Dann beginnt die „Hochzeit": Im ersten Schritt, dem Fügen, wird die Karosse mit dem Hubwerk der EHB abgesenkt. Gleichzeitig hebt ein Scherenhubtisch den MAT mit dem Antriebsstrang an. Während des Fügens sind mehrere Verriegelungen, Greifer, Distanzhalter und Führungselemente koordiniert zu verfahren. Im zweiten Arbeitsgang verschrauben Industrieroboter das Fahrwerk mit der Karosse. Anschließend wird der leere MAT abgesenkt. Nach der „Hochzeit" hängt das Fahrzeug mit montiertem Antriebsstrang in der EHB. Speziell die Fügestation stellt hohe Anforderungen an die kinematischen Abläufe und die Steuerungstechnik. Diese komplexen Bewegungsabläufe wurden mit Hilfe der virtuellen Inbetriebnahme explizit abgesichert - erstmals bei solch einem Anlagentyp.

Grundlage der virtuellen Inbetriebnahme bildet ein digitales, dreidimensionales Modell der Anlage, das während der Konstruktion in die Simulations-Software Tecnomatix Process Simulate Commissioning PSC (ehemals eM-PLC) übertragen wird, eine Gemeinschaftsentwicklung von Siemens und UGS-Tecnomatics. Dazu werden die CAD-Daten der einzelnen Anlagenteile importiert und kinematisiert, das heißt, deren Bewegungsabläufe definiert. Ebenso werden im Modell alle relevanten steuerungstechnischen Aspekte wie Ein- und Ausgänge, Schnittstellen oder Bedien-Interaktionen abgebildet. Damit lässt sich die komplette Steuerungssoftware schon vor dem Aufbau der realen Anlage zu großen Teilen testen und fertigstellen, inklusive der HMI-Software. Bei der virtuellen Inbetriebnahme der Fügestation wurden beispielsweise die Steuerung und das Bedienpanel verwendet, die später in der realen Anlage verbaut wurden.

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1. Planungsfehler und Inbetriebnahmezeiten reduzieren
2. Testen ohne Risiko
3. Virtuelle Inbetriebnahme - die Vorteile

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