PC Control 01 2013
PC Control 01 2013 Gépjárműipar: A vezérlőrendszer és a MES rendszer közötti tökéletes kommunikáció biztosítja a kiváló minőséget és a munkavédelmi szabványok betartását Évente több mint egymillió elektronikus kézifék Az autókban a hagyományos kézifékeket egyre inkább lecserélik elektronikus parkolófékekre (electronic parking brakes - epb). Az epb-k automatikusan működésbe hozzák a féket parkoláskor, kiengedik azt lejtőn történő elinduláskor és automatikusan állítják a fékkábel hosszát. A Küster Automotive Control Systems GmbH (ACS) a Küster-csoport része, és az egyik piacvezető európában az epb szállítók körében. 2011-ben a vállalat jelentései szerint több mint 1,2 millió elektronikus fékrendszert gyártott. A négy gyártósor, amelyeken az epb-k készülnek, teljesen automatizált Beckhoff technológiát használ. A technológia kiemelendő pontjai az integrált, adatbázis alapú folyamatellenőrzés és az epb-k elektronikus kalibrációja. 6-tengelyes csuklós robot a ház szerelése közben. Ezt megelőzően az EPB-n belüli összes komponenst összeszerelik.
PC Control 01 2013 A Küster technológiát számos gyártó több millió autójában használják. A Küster alkatrészek között vannak mechanikus vagy elektronikus kézifékek, ablakemelők, teljes ajtórendszerek, valamint hangelnyelők és kipufogó hangtompítók. A Küster ACS 2003 óta használja a Beckhoff technológiát gyártólétesítményei automatizálására. Ma már a Küster ACS nagy vezérlőrendszereinek alapját képezi a Beckoff PC-alapú automatizálási technológiája. A gyártási, tesztelési és kalibrálási folyamatok dokumentálása Nem meglepő módon az EPB gyártás-automatizálásával és folyamatos ellenőrzésével kapcsolatos követelmények bonyolultak. Egyrészt a gyártásnál komoly kényszer van érvényben az árak csökkentésére, ami azt jelenti, hogy az összeszerelési folyamatnak alapkövetelményként hatékonynak és nagymértékben automatizáltnak kell lennie. Másrészt az elektronikus parkolófékek a biztonság szempontjából fontos járműalkatrészek, amelyekre szigorú tesztelési és dokumentálási követelmények vonatkoznak. Tovább bonyolítja a helyzetet az a tény, hogy az EPB-ket felszerelik egy, dedikált elektronikai rendszerrel, amely később kommunikál majd a járművel, tehát kalibrálni kell különböző üzemállapotokra (a lejtő szöge, fékezési görbék, stb.). A gyártás összes fázisa során - beleértve az anyagok szállítását is -, a különböző gyártási műveletekben, a kalibrációban, a funkcionális tesztekben, a kiszállításban részt vevő, valamint a gyártósorokon levő ellenőrző és tesztelő berendezések kommunikálnak egy központi adatbázissal a Beckhoff C6140-es típusú ipari PC-jén keresztül. Az ipari PC csatolórendszerként működik. Automatikusan összegyűjti az összes rendszerkomponensről jövő adatokat és kötegelt formában továbbítja azokat a szervernek. A csatolórendszer és az összeszerelő állomások közötti kommunikáció a TwinCAT ADS-en keresztül zajlik. A C6140 ezenkívül a távoli karbantartással és a diagnosztikai feladatokkal is foglalkozik. Az adatbázis adja ki a jóváhagyást minden vezérlőparancs számára és gondosan dokumentálja az összes gyártási és kalibrálási feladatot, valamint a későbbi funkcionális teszteket is. Minden egyes EPB 100 %-ban tesztelésre kerül. Ebben rejlik az eltérés a normál gyártástól, amelynél az alkatrészek összeszerelése és szállítása egy termelési terven alapul. A Küster-nél a készterméket az EPB-t mérik, és ha szükséges, korrekciós értékeket alkalmaznak - magyarázta Oliver Barwitzki, a Beckhoff frankfurti részlegénél dolgozó értékesítési csoport tagja. Az adatcsere nagyon nagy sebességgel megy végbe: a terjedelemtől függően az adatbázis lekérdezések válaszideje az irányító modulokban átlagosan 100 ms körül van Elektronikus parkolófék (EPB) egy eredeti személykocsi hátsó tengellyel. A kép mutatja a kábelek útját, beleértve a féknyeregnél levő fékkábeleket is. lekérdezésenként. Az évente legyártott 1,2 millió EPB esetén (2011-ben enynyi elektronikus parkolófék készült), az adattáblákban levő generált adatok mennyisége kb. 130 GB volt. Az EPB gyártás, a kalibráció és a vizsgálóberendezések irányítása csaknem kizárólag (98%-ban) a Beckhoff automatizálási technológiájának alkalmazásával történik. A Küster vezetőire mély benyomást tett a Beckhoff megoldás kis térigénye és rugalmassága, a folyamat nagy sebessége és a A kalibrálórendszer vezérlőszekrénye A motor és a sebességváltó egység előszerelése
PC Control 01 2013 A Küster Automotive Control Systems GmbH az egyik európai piacvezető az elektronikus parkolófékek (EPB) területén. A négy gyártósort, amelyen a fékeket gyártják, Beckhoff technológia alkalmazásával teljesen automatizálták. lenyűgöző ár/teljesítmény arány. A Beckhoff vezérlő platformjának egy másik kiemelkedő elemét az a tény jelenti, hogy a tiszta szekvenciális folyamatszabályozás mellett, a méréstechnológiát (az erő és az elmozdulás mérését) is integrálni lehetett a vezérlőrendszerbe. mondta el Oliver Barwitzki. Egy további előnyt jelent az a tény, hogy az EPB vezérlőelektronikával való kommunikáció közvetlenül a PLC-ről zajlik az FC5101-es plug-in kártyán és egy járműspecifikus (11 vagy 29 bites CAN azonosítóval rendelkező) CAN busz-protokollon keresztül. A Küster a Beckoff termékeinek teljes körét használja, amelyek teljesítmény tekintetében skálázhatók: a vezérlőeszközök tartalmazzák a BX sorozatú E- thernet buszterminál-vezérlőket, a gyártósorok végén levő számítógépek pedig a C6650-es generációt képviselő beágyazott PC-ket és ipari PC-ket. A szoftverek között a következők vannak: TwinCAT I/O, a TwinCAT PLC és a TwinCAT NC I. A közös nevezőt az jelenti, hogy minden vezérlő egyetlen hálózatban működik, illetve együttműködik az adatbázissal. A Küster ACS nagymértékben támaszkodik a TwinCAT szoftverre. A TwinCAT NC I-et, például először 2010-ben használták egy, az EBP-k moduláris gyártására szolgáló gyártósor végén, amelyet Sanghajba szállítottunk. Az EPB-k házainak abszolút szorosan záróknak kell lenniük, mivel a járműveket rendszeresen éri víz. A tömítési folyamatot egy TwinCAT NC I vezérlővel működő XY táblázaton keresztül valósítják meg. Ez az egyetlen módja annak, hogy biztosítsák az állandó pályasebességet és a tömítőanyag folytonos alkalmazását. Az EPB alkatrészei: legfölül a dőlésérzékelővel felszerelt vezérlő PCB. Középen az egyenáramú (DC) motor/hajtómű egység. A szorítóerőt forgó mozgás hozza létre az orsó hornyolt tengelyén keresztül, amit erőmérő szenzorral és egy vészkiengedő mechanizmussal is felszereltek. Az összes alkatrészt beépítik egy kész EPB-be, majd ezután tesztelik.
PC Control 01 2013 Az előtérben az EPB burkolatának fedele látható a termékmozgató kocsin, mögötte pedig egy PCB-vel felszerelt EPB ház. A következő lépés a motor/hajtómű egység felszerelése. MES server Ethernet (API) Database End of Line (EOL) Industrial PC C6650 Ethernet (API) Ethernet (API) Coupling system (IPC) PLC interface PLC interface TwinCAT PLC runtime TwinCAT PLC runtime I/O hardware FC310x, FC510x Ethernet (ADS) Ethernet (ADS) Ethernet (ADS) PROFIBUS CANopen 29 bit CAN identifier Assembly 1 Assembly 2 Assembly x Special devices I/O Coupler Digital I/O Analog I/O RS232 PROFIBUS Coupler Embedded PC Digital I/O Analog I/O RS232 PROFIBUS Bus Terminal Controller Digital I/O Analog I/O RS232 Bus Interface Küster EFB Mimicry Mimicry Mimicry
PC Control 01 2013 Küster rendszerintegrátor autóipari alkalmazásokhoz A németországi ehringshauseni székhelyű Küster-csoport, egy autóipari alkalmazásokra szakosodott nemzetközi rendszerintegrátor. Az 1926-ban alapított családi vállalkozás, kiemelt figyelmet fordít az üzemeltetésre, az ajtórendszerekre valamint sebességváltókra. A Küster termékek közös jellemzője a kábelezésen alapuló működés. A rendkívül versenyképes autóipari beszállítói piacon való erős pozícióját a cég az innovációhoz való elkötelezettségnek, a folyamatosan változó piaci körülményekhez való alkalmazkodóképességnek, a hatékony termelésnek, valamint a szigorú minőségi szabványok betartásának köszönheti. Az autóipari ágazatban a Küster több mint 30 autógyártót tart számon ügyfelei között, amelyek mindegyike neves európai márka. 2000 óta a Küster-csoport több mint duplájára növelte eladásait. 2011-ben a vállalat 3000 alkalmazottal 420 millió euró bevételt generált értékesítéseiből. Kalibrált EPB-k a munkadarab-tartóban. Az utolsó alkatrész, amelyet rászerelnek a házra a jármű típusának megfelelő tartóelem. Beckhoff vezérlés, mint szabvány A Beckhoff technológia alkalmazása a Küsternél egy olyan sikertörténet, amely 2003-ban az első EPB gyártásakor alkalmazott próbapadon kezdődött egy kísérleti projekttel, és azóta is tart. A Beckhoff jó pontokat szerzett nyitott vezérléstechnikai megoldásaival és rugalmasságával, és gyorsan a Küster szabványos vezérléstechnikai szállítójává vált. Ma már Beckhoff vezérlőket használnak a teljes Küster-csoportban, és ez a felfelé ívelő trend továbbra is folytatódik. Időközben a Küster előírta a Beckhoff technológiát szállítói számára is, és technológiai szempontból a Küster és a Beckhoff közötti kapcsolat folyamatosan fejlődik. Amikor a Lightbus protokoll már nem volt képes megfelelni a Küster sebességgel szemben támasztott igényeinek, a Beckhoff éppen a megfelelő időpontban fejlesztette ki az terepibuszt. Kb. 100 vezérlő csatlakozik az adatbázishoz, ami azt jelenti, hogy hatalmas adatmennyiséggel kell megbirkóznia. Minden egyes elektronikus parkolófék e- setében kb. 250 mért értéket és tesztadatot tárolnak, ezek közül kb. 150 a végső, gyártósor végi átvételi művelet során keletkezik. A dokumentáció biztosítja, hogy csak jóváhagyott alkatrészeket használjanak, és a termék megfeleljen a legmagasabb minőségi és biztonságtechnikai követelményeknek. Minden egyes legyártott EPB esetében az összes alkatrészt vissza lehet követni és meg lehet tudni, hogy egy csavar, egy tömítés vagy egy készülékház melyik gyártási tételből származik. Ez segít panasz esetén, ha egy szállítónak el kell fogadnia a minőségi hibákat, valamint a szállítás közben bekövetkező hibák esetén is hasznos. A nyomokat vissza lehet követni és pontosan ki lehet deríteni, hogy melyik gyártási tételek érintettek. Kommunikáció a vezérlőrendszer és a MES rendszer között A vezérlési architektúrát annak a követelmények megfelelően alakították ki, hogy az EPB gyártás egyes lépéseit jóvá kell hagyni, tesztelni és dokumentálni kell. A rendszer, amely a termelést vezérli, itt is a rendszerszámítógépből, egy vezérlőszekrényben elhelyezett C6650 típusú ipari számítógépből áll, amelyen TwinCAT PLC automatizálási szoftver fut. A gyártási rendszer (Manufacturing Execution System - MES) adatbázisa mindent dokumentál a folyamatban. Intenzív kölcsönhatások léteznek a Beckhoff vezérlő és a MES rendszer között. Ehhez rövid időn belül egy megfelelő programozási interface-t építettek be az itac software AG (ez utóbbi cég szállította az Oracle adatbázist) a Beckhoff és a Küster gyártóberendezés divíziója együttműködésével. A Küster mindig a technológiai fejlesztés élvonalában van az automatizálás és a gyártási folyamatok ellenőrzése, és maga a termékfejlesztés tekintetében is. Erre egy példát jelent a közelmúltból a Kínában megvalósított EPB gyártás távoli karbantartása. Termékfronton is vannak említésre érdemes fejlesztések. Az automatikus kipufogó- és akusztikus hangtompítókkal, amelyekben megvan a lehetőség, hogy forradalmasítsák a kipufogó technológiát, a Küster készen áll arra, hogy megjelenjen a piacon a következő lehetséges bestsellerrel. A Küster gyártóberendezés divíziója már össze is szerelte az első gyártósort - természetesen egy Beckoff vezérlőt alkalmazva. További információk www.kuester.net