Vollautomatisierung im Schaltschrankbau: Kosten minimieren dank maximaler Prozess-Effizienz

Immer schneller, präziser und wirtschaftlicher – um den Anforderungen des Marktes durch die Optimierung der eigenen Produktion gerecht zu werden ist ein durchgängiger Wertschöpfungsprozess im Schaltschrankbau unabdingbar. Gerade in Zeiten schwankender wirtschaftlicher Auslastungen gilt es, diese beherrschbar zu machen und zugleich flexibel und skalierbar zu gestalten. Neue Digitalisierungs- und Automatisierungsansätze können dabei einen entscheidenden Beitrag leisten.

Weidmüller betrachtet den Schaltschrankbau als ganzheitlichen Prozess von der Planung über die Installation bis zum Betrieb. Jüngstes Beispiel dafür sind die Integration des Klippon© Automated RailAssembler zur vollautomatischen Bestückung von Tragschienen sowie der Klippon© Automated RailLaser zur vollautomatischen Markierung von Klemmleisten.

Durchgängiger Prozess

Für die Durchgängigkeit im Prozess ist der „Weidmüller Configurator“ (WMC) verantwortlich. Die Software erzeugt den digitalen Zwilling der Klemmleiste. Mittels entsprechender Interfaces ist eine durchgehende Verwendung von Planungsdaten aus e-CAD-Programmen möglich. Mit den erhaltenen Daten steuert der Klippon© Automated RailAssembler den Fertigungsprozess kompletter Klemmleisten. Das manuelle Kommissionieren, Zuordnen und Positionieren, Aufrasten und Sichten der einzelnen Reihenklemmen gehört damit der Vergangenheit an.

Durch den Entfall der manuellen Fertigungsschritte werden nicht nur Fehlerpotentiale minimiert, der automatisierte Prozess bringt auch eine Zeitersparnis von bis zu 60 Prozent gegenüber dem manuellen Bestücken einer Klemmleiste. Die softwareseitige Unterstützung während aller Arbeitsschritte unterstützen den Anwender und ermöglichen Transparenz über den Auftragsstatus.

Maximale Flexibilität und optimiertes Handling

Ausgestattet mit einem anschmiegsamen Greifer kann der Klippon© Automated RailAssembler auch komplexere Komponenten-Geometrien robust handhaben. Das exakte Greifen von verschiedene Klemmenformen Reihenklemmen ist damit garantiert und maximiert den Anwendungsbereich des Automaten. Für maximale Flexibilität sorgen die universellen Magazine, die es ermöglichen, ein Magazin mit unterschiedlichen Komponenten zu bestücken.

Insgesamt verfügt der Automat über 40 Magazinplätze für Komponenten sowie 18 Plätze für abgelenkte Tragschienen. Durch die großzügige Aufnahmekapazität der Magazine werden Befüllvorgänge auf ein Minimum reduziert und zugleich Anbruchmengen vermieden. Durch geringere Rüstkosten und Lagerhaltung spart der Anwender Zeit und Kosten.

Ferner bieten die Magazine aufgrund ihrer Konstruktion während der Befüllung bereits einen festen Halt der einzelnen Komponenten. Dies verhindert ein Verrutschen oder Umfallen der Einzelteile, selbst wenn sie versehentlich angestoßen werden.

90% Zeiteinsparungen im Markierungsprozess

Der Klippon® Automated RailLaser ermöglicht ausgehend von der Software eine vollautomatische Beschriftung vorbestückter Klemmleisten. Die Grundlage für den durchgängigen Wertschöpfungsprozess bildet die Möglichkeit der direkten und durchgängigen Verwendung von Planungsdaten aus e-CAD-Systemen durch den Weidmüller Configurator (WMC).

Auf Basis des Weidmüller Configurator generieren sich die einzelnen Beschriftungsebenen, die erzeugten Daten werden direkt an das Klippon® Automated RailLaser-System gesendet und steuern die Beschriftung der Klemmleisten, manuelle Fertigungsschritte entfallen. Sowohl automatische als auch manuell montierte Klemmleisten können gekennzeichnet werden. Die Tragschiene wird durch den Kunden mit einem auslesbaren Code mit der Auftragsnummer – passend zum Fertigungsauftrag – versehen.

Per Scanner liest der Klippon® Automated RailLaser diesen Code aus und ordnet der Auftragsnummer automatisch die richtigen Daten zu. Das Fehlerpotenzial wird zudem durch einen optischen Abgleich der Klemmleiste in der Maschine erheblich reduziert. Eine integrierte Qualitätskontrolle durch Vergleich der eingelegten Tragschiene mit dem digitalen Modell stellt zusätzlich sicher, dass die richtigen Beschriftungsdaten aufgerufen werden.

Sicheres Handling durch integriertes Bildverarbeitungssystem

Herzstück des Klippon® Automated RailLasers bildet ein Bildverarbeitungssystem zur Vermessung der Klemmleisten vor dem eigentlichen Markierungsprozess. Dieses gleicht für jeden Markierer die theoretische Position aus dem digitalen Modell mit der tatsächlichen Position ab und führt entsprechende Korrekturen vollautomatisch durch. Hierdurch wird auch bei Positionsabweichungen z.B. durch Wärmeausdehnung der Komponenten oder Schiefstellung der Klemmen bei manueller Assemblierung stets ein perfektes Beschriftungsergebnis sichergestellt. Selbst bei Verschiebungen von mehreren Millimeter ermittelt der Klippon® Automated RailLaser den Mittelpunkt des Markierers und beschriftet ihn exakt. Die Fehlerquote wird merklich reduziert.

Die Farbe der verwendeten Markierer spielt keine Rolle: Auf Basis der innovativen Laserquelle sind keine Spezialmarkierer für den Klippon® Automated RailLaser erforderlich. So lassen sich neben den vorbestückten weißen Markierern auch zahlreiche andere Farben und Materialien aus dem Weidmüller-Standardportfolio bearbeiten. Durch diese Möglichkeit können die branchenspezifischen Farbanforderungen bzw. die individuellen Farbschemata der Kunden einfach realisiert werden.

Durch die Nutzung von Reihenklemmen mit bereits aufgebrachten Markierern entfällt das Heraustrennen, Zuordnen und Aufrasten einzelner Markierer. So können bei der Kennzeichnung Zeiteinsparungen von bis zu 90 Prozent erreicht werden. Die Laserbeschriftung der Klemmleisten erfüllt zudem höchste Ansprüche an die Beschriftungsqualität.

Fazit

Digitalisierung und Automatisierung bieten für den Schaltschrankbau erhebliche Effizienzsteigerungen. Die Schaltschrankproduktion muss immer individueller, flexibler und digitaler erfolgen, um die Wertschöpfung zu erhöhen. Prozessübergreifende Lösungen bieten vor allem bei zeitaufwendigen Tätigkeiten wie Kabelverarbeitung, Bestückung oder Markierung beachtliche Optimierungspotenziale.

Mit unserem Portfolio aus Automaten, passenden Produkten, Software und Services bietet Weidmüller heute schon das Set-Up für den Schaltschrankbau der Zukunft.

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