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Energiebus spart bis zu 70 % Installationsaufwand

Dezentrale Strukturen machen Produktionsanlagen flexibel
Energiebus spart bis zu 70 % Installationsaufwand

Dezentrale Produktionsstrukturen erfordern nicht nur einen verstärkten Datenstrom, sondern auch eine intelligente Energieversorgung. Das neue Lackierzentrum beim Erntemaschinenhersteller Claas versorgt jetzt ein Energiebus-System.

Wenn ein Fördertechnikspezialist mit dem Optimieren von Materialflüssen und dem Minimieren von Fertigungskosten beauftragt wird, entstehen nicht selten herausragende Lösungen. Ein Beispiel: Rund 12 km lang ist allein die Kardangelenk-Kette in der neuen Lackieranlage der Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH aus Harsewinkel bei Gütersloh. Da bei der Produktion von Erntemaschinen neben Großbauteilen auch viele Mittel- und Kleinteile lackiert werden müssen, nimmt die Förderanlage vom Kleinteil bis zum Großbauteil mit 2,7 t Gewicht alle Komponenten auf. Auf drei Ebenen wird produziert, zugeführt, lackiert, beschichtet, getrocknet, sortiert, zwischengelagert, gesucht, gefunden und montiert, und das vollautomatisch.

Zentrales Verbindungselement der Anlage ist der flexibel einsetzbare Energiebus Podis der Wieland Electric GmbH aus Bamberg. Diese dezentrale Energie- und Datenzuführung kombiniert mit dem „Power&Free-System“, schaltet alle Bereiche zusammen und optimiert somit die Warenströme in den sehr komplexen Prozessen bei Claas. Lastunabhängig verbindet es Produktionsstraßen und Arbeitsplätze flexibel untereinander und ist auch jederzeit erweiterbar. Über sogenannte Piercing-Kontakte stehen an jeder beliebigen Stelle der Flachbandleitung 400 oder 230 V zur Verfügung. Die Energie gelangt an die Verbraucher ohne Verdrahtungsaufwand über Steckvorrichtungen, die jederzeit wieder trennbar sind. Ein weiterer Vorteil der Bustechnik ist, dass im Gegensatz zu herkömmlichen Verdrahtungen der Ausfall eines einzelnen Bauteils nicht zum teuren Stillstand der gesamten Anlage führt. Alle Prozesse laufen ungestört weiter, während der Fehler dezentral behoben wird.
Im Multifunktionsspeicher bei Claas werden Teile aus verschieden schnell laufenden Produktionsprozessen zwischengelagert und von dort aus der Fertigung zugeführt, damit die gesamte Produktionskette synchron läuft. Die Anlage erkennt via SAP R/3 jedes produzierte Einzelteil. Sobald ein Bauteil automatisch an einen Laufwagen gehängt wird, fährt es seinen Weg durch die Anlage an das Ziel. Der Energiebus macht noch weitere Funktionen möglich: Jeder einzelne Arbeitsplatz beispielsweise lässt sich durch drei querverfahrbare Verschiebebrücken gezielt anfahrenn. Tritt etwa bei der Oberflächenbeschichtung eine Störung auf, so werden die Montageabteilungen trotzdem weiter mit Bauteilen versorgt. Die Verschiebebrücken sind zudem über sechs Paternosterweichen mit der Power&Free-Anlage verkoppelt. Auf jeder Verschiebebrücke befindet sich je eine Weiche zum Ein- und Auslagern. Dank des Zusammenspiels von Anlagenaufbau und intelligenter Versorgung über den Energiebus sind alle Parameter aufeinander abgestimmt. Das gilt auch dann, wenn sich der Sollwert der Bahngeschwindigkeit, die Anzahl der freien Mitnehmer und der Schaltzyklus der Paternosterweiche ändern sollte.
Für Claas hat das den Vorteil, dass beim Weiterentwickeln der Erntemaschinen die Produktionsanlage problemlos umgebaut oder erweitert werden kann. So kann man beispielsweise die Verbraucher, etwa die Steuermagnete für Stopper und Weichen, am Podis Energiebus austauschen, ohne die vorhandene Energieversorgung zu unterbrechen.
Die steigende Nachfrage nach Energie-Bussystemen wird in Bamberg auf die steigenden Ansprüche der Kunden zurück geführt. Durch die dezentralisierte Energiezufuhr werden viele voneinander unabhängige Untersysteme gesteuert. Das ist besser und weniger anfällig, als alle Systeme von einem Zentralsystem abhängig zu versorgen.
Am Beispiel des Erntemaschinenherstellers Claas wurde deutlich, wie weit die technische Entwicklung fortgeschritten ist. In Zahlen ausgedrückt soll der Energiebus Arbeitsleistungen und Installationsaufwendungen von bis zu 70 % einsparen. Durch kodierte Energieabgänge sind Verdrahtungsfehler ausgeschlossen. Zeitaufwendige Fehlersuche von falsch verdrahteten Bauteilen gehören der Vergangenheit an. Zudem wurden Verdrahtungen in der Vergangenheit als notwendiges Beiwerk einer Anlage betrachtet. Heute sind die modernen Bustechniken mit Nervensträngen vergleichbar, die in den immer komplexer werdenden Anlagen arbeiten. Sie übernehmen Steuerungsaufgaben und entlasten damit die zentralen Steuereinheiten. Schutzklassen bis IP65 erlauben den Einsatz sensibelster Schalt- und Regelungstechnik auch unter den ungünstigsten Bedingungen. wm
Ausfall eines Bauteils führt nicht zum Stillstand der gesamten Anlage

Das kann das System
Podis ist ein Energiebus-System, bestehend aus einer Flachleitung aus ölfestem PVC, in der sieben Adern integriert sind. Diese unterteilen sich in
  • drei Phasen,
  • einen Nullleiter,
  • einen Schutzleiter sowie
  • zwei Adern für 24 V Gleichstrom.
Diese unterbrechungsfreie Anschlusstechnik bezeichnet der Anbieter als flexible Stromschiene, weil sie sich durch verschiedene Netzstrukturen problemlos an die Randbedingungen einer Anlage anpassen lässt. Sie unterstützt die Dezentralisierung der I/O-Ebene, da nur eine Hauptleitung in das Feld geführt werden muss, die Haupt- und Steuerspannung in einer Leitung führt. Optional kann ein AS-Interface in der Flachleitung mitgeführt werden. An jeder beliebigen Stelle entlang der Flachleitung können fehlerfrei Anschlüsse über Durchdringungskontaktierung getätigt werden. Durch diese Möglichkeit lässt sich der Materialeinsatz wesentlich reduzieren. Auch der Zeitaufwand für das Anschließen eines Verbrauchers an die Hauptleitung verringert sich deutlich.
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