Phoenix Contact führt "selbstdenkendes" Produktionssystem ein

Phoenix Contact verspricht 30 Prozent Kostenersparnis mit intelligenter Produktion

Tobias Schreiner

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It's OWL: Johannes Kalhoff forscht und entwickelt für Phoenix Contact
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It's OWL: Johannes Kalhoff forscht und entwickelt für Phoenix Contact (© Tobias Schreiner)

Blomberg. Maschinen, die in Fabriken bestimmte Produkte herstellen, müssen heutzutage flexibel sein: Die Lebenszeit einer Produktgeneration wird immer kürzer, neue Produkte drängen immer schneller hintereinander in den Markt, und die Kundenwünsche werden individueller.

Das kann nur gut gehen, wenn Maschinen intelligenter werden – meinen zumindest Johannes Kalhoff und Andreas Schreiber von Phoenix Contact. Sie forschen in ihrem Projekt für das Spitzencluster It’s OWL daran, wie eine Maschine „adaptiv" werden kann. So sollen bis zu 30 Prozent Zeit und Kosten gespart werden können.

Information
"RFID-tag" als Kennzeichnung
  • Gekennzeichnet mit einem RFID-tag können alle Maschinen in der Produktionskette die Produktbeschreibung abrufen. „Der RFID-tag funktioniert wie der Fahrgestellnummer beim Auto. Mit ihr ist das Produkt komplett zurückverfolgbar", erklärt Andreas Schreiber.
  • Im Gegensatz zu einem QR-Code funktioniert ein RFID-tag jedoch nicht optisch, sondern über Funk.

Sie haben ein System entwickelt, mit dem ein Produkt von der Bestellung des Kunden bis zur Fertigung dank einer eigenen Kennung selbstständig von Produktionsanlagen gebaut, verfolgt, wiedererkannt und geprüft werden kann. „Wir können alle Produktionsschritte durch eine digitale Produktbeschreibung in Fluss bringen. Keine Zwischenlager, keine Wartezeiten – stattdessen eine vollständige Fließfertigung", erklärt Johannes Kalhoff.

An einem Demonstrator im Forschungszentrum des Unternehmens zeigen die beiden Forscher beispielhaft die Produktion von elektrischen Klemmenleisten, wie sie zum Beispiel in Schaltschränken in Fabriken genutzt werden.

Zuallererst erstellt der Kunde einen Schaltplan der Steckverbindung, die er bestellen will. Früher musste nun ein Mitarbeiter nach diesem Schaltplan die genauen Bauteile heraussuchen, aus denen die Komponente zusammengebaut wird, und diese aus dem Lager bestellen. Das kann aber auch automatisch gelöst werden. Andreas Schreiber sitzt vor einem Computerbildschirm und erklärt: „Der Mitarbeiter kann mit wenigen Mausklicks den digitalen Schaltplan in eine Software von Phoenix Contact exportieren, die von selbst die benötigten Bauteile auswählt und ihre Bestellung vorbereitet." Eine Software erstellt nun ein digitales Modell der Komponente mit einer Auftragsnummer und sendet diese Nummer an die folgenden Maschinen in der Produktionskette.

Nächster Schritt: Johannes Kalhoff steht vor der Maschine, die das Produkt zusammenbauen soll. Die gewünschte Klemmenleiste besteht (sehr vereinfacht) aus einer Tragschiene und mehreren Reihenklemmen. Der Mitarbeiter vor der Maschine wählt über Touchscreen die Auftragsnummer des Produkts aus, und ein Roboterarm fängt selbstständig an, die benötigten Einzelteile auszuwählen und sie zusammenzubauen. Egal, ob das gewünschte Produkt nun aus drei oder zehn Reihenklemmen besteht, die Maschine ist in der Lage, auf all diese Unterschiede zu reagieren.

Ist das Produkt fertig, fehlen noch die Beschriftung und die Qualitätsprüfung. Das System druckt von selbst die passende Beschriftung aus und zeigt dem Mitarbeiter, wo er sie aufbringen muss. Anschließend muss das Produkt noch geprüft werden. Dafür schiebt der Mitarbeiter die fertige Klemmenleiste unter eine Kamera. Die schießt ein Foto von dem Einzelstück, ein Algorithmus gleicht das Foto mit dem digitalen Modell des Produkts ab – ganz ohne manuelle Anpassung.

Ist optisch eine Abweichung zu erkennen, wenn zum Beispiel ein Bauteil verschoben oder die Beschriftung fehlerhaft ist, gibt das System eine Fehlermeldung ab. Sieht alles wie im Modell aus, gibt die Prüfung grünes Licht – fertig ist das Produkt.

Das von Phoenix Contact entwickelte System kann nicht nur für die Herstellung von elektrischen Klemmenleisten genutzt werden. Johannes Kalhoff ist überzeugt: „Im Prinzip können Sie das System für alle produktionstechnischen Prozesse nutzen, wo Komponenten in Varianten zusammengesetzt werden."

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