Die PC7, das aktuelle Flaggschiff des Signaltechnik-Spezialisten Auer Signal, spricht auf Wunsch sogar Klartext, wenn ein Anlagenbediener herbeigerufen werden soll. Ein MP3-Sprachausgabemodul macht das möglich. „Früher wurde Licht mit glühenden Fäden und Ton mit schwingenden Membranen oder schlagenden Klöppeln erzeugt“, erzählt Geschäftsführer Christian Auer. „Heute steckt ausgefeilte Elektronik hinter der Schallgenerierung und auch bei Signalleuchten sind LEDs längst Stand der Technik.“
Verändert hat sich bei Auer auch die Art und Weise, wie Signalsäulen für die Industrie produziert werden. Während bei der Vorgängerserie der PC7 die Kontaktklemmen auf der Leiterplatte noch mit der Hand befestigt wurden, läuft dieser Fertigungsschritt inzwischen automatisch ab. Das gilt auch für die Programmierung der Prozessoren, für die Montage der Linsen und die Prüfung der Leiterplatte. „Durch diese Umstellung konnten wir diesen Teil der Produktion aus China wieder zurückholen in unseren Hauptsitz in Wien“, freut sich Christian Auer über diesen positiven Nebeneffekt einer Optimierungsmaßnahme, die hauptsächlich dazu dienen sollte, die Variantenvielfalt der modularen Signalsäulenserie in den Griff zu bekommen. Flexibilität kommt schließlich nicht von ungefähr.
Je nach Bedarf kann der Kunde die Spannung, das Basis-Modul, die Kalottenfarbe, verschiedene Tonarten und die Zahl und Beschaffenheit von bis zu sieben zusätzlichen Einzelmodulen frei wählen. Dadurch ergeben sich mitunter recht kleine Losgrößen, die dennoch wirtschaftlich sinnvoll hergestellt werden müssen. Deswegen hielt der Firmenchef bereits während der Entwicklungsphase des neuen Premium-Produkts nach einer passenden Automatisierungslösung Ausschau.
Eine Taktzeit von 20 s stand von Beginn an fest
Die richtigen Leute kommen meist durchs Reden zusammen. Bei diesem Projekt war das definitiv so. Als David Kittl, Sales Austria bei der Robotics Division der Stäubli Tec-Systems GmbH, in einem Gespräch mit dem technischen Leiter von Auer Signal von der neuen Signalsäulenserie erfuhr, empfahl er Walter Wytek als Ansprechpartner. Ein guter Tipp, wie Christian Auer und Produktionsleiter Christian Huf bei den ersten Sondierungsgesprächen schnell herausfanden. Der Chef des im niederösterreichischen Stetten ansässigen Sondermaschinenbauers Wytek Partner für Automation GmbH überzeugte mit einem stimmigen Gesamtkonzept. „Wir haben mit mehreren Firmen Kontakt aufgenommen, aber bei Walter Wytek hatten wir von Anfang an das Gefühl, dass er weiß, wovon er redet“, versichert Christian Huf. Ganz konkret suchten Auer und Huf nach einer Möglichkeit, wie sich halbfertige Bauteile – in diesem Fall Leiterplatten – in einer relativ hohen Stückzahl automatisiert fertigen lassen.
Als Taktzeit waren 20 s vorgegeben. Ebenfalls fest stand der Output von rund 400.000 Stück pro Jahr. Als weitere Herausforderung kam hinzu, dass die Produktentwicklung selbst noch nicht gänzlich abgeschlossen war. „Es gab zwei PDF-Seiten und ein Prototyp aus dem 3D-Drucker“, so Christian Huf. „Mehr war damals noch nicht greifbar.“ Diese überschaubare Basis hatte aber auch einen Vorteil. Der Sondermaschinenbauer konnte noch auf das eine oder andere Konstruktionsmerkmal Einfluss nehmen, um das Herzstück der PC7 besser automatisierbar zu machen.
Mittlerweile durchlaufen 14 Leiterplatten-Varianten die vollautomatisierte Fertigungszelle. Zehn Varianten sind der PC7 zugeordnet und vier einem weiteren Produkt mit der Bezeichnung Modul-Compete 50. „Mit diesem zusätzlichen Wunsch reizten wir die Flexibilität und Kreativität des Teams um Walter Wytek und seinem Kompagnon Thomas Beer ein weiteres Mal aus“, unterstreicht Produktionsleiter Christian Huf. Aber dafür lassen sich jetzt die Leiterplatten für beide Signalsäulenserien mit 50 beziehungsweise 70 mm Durchmesser auf einer Anlage bearbeiten.
Die maßgeschneiderte Sonderlösung, die die Niederösterreicher für den Wiener Signaltechnik-Spezialisten bauten, wird von zwei Robotern des Herstellers Stäubli und drei Rundtakttischen dominiert. Die Vierachs-Modelle in ESD-Ausführung sind aus Sicht von Stäubli-Mitarbeiter David Kittl für den Einsatz im Elektronik-Umfeld prädestiniert, denn hier spielt der Schutz gegen unkontrollierte elektrostatische Entladung eine wichtige Rolle. Die Scaras der Baureihe TS sind vollwertige Montageautomaten, die in kurzen Zykluszeiten verschiedene Abläufe umsetzen können. Dank ihrer eigensteifen Mechanik arbeiten sie auch bei Füge- und Bestückungsvorgängen präzise. Und genau das war bei diesem Projekt gefragt. „Eine hohe Positioniergenauigkeit ist bei dieser Anwendung essentiell“, bestätigt Christian Huf. „Die Leiterplatten müssen in den Aufnahmen exakt ausgerichtet werden, damit die Zusammenführung mit den Kontaktklemmen an der richtigen Stelle erfolgt. Das muss einfach passen, weil es hier wirklich um Zehntelmillimeter geht.“
Tatsächlich lassen sich in der Fertigungszelle die unterschiedlichsten Produktionsschritte umsetzen. Dabei sorgen die Roboter in erster Linie für die Handling-Aufgaben, aber nicht ausschließlich. So wurden die Scaras auch mit Vision-Sensoren ausgestattet, damit sie kontrollieren können, welchen Leiterplatten-Typ sie tatsächlich bearbeiten. „Etwaige Unstimmigkeiten werden sofort erkannt und gemeldet“, schwört Walter Wytek.
Der erste TS80 ist im vorderen Anlagenteil stationiert. Der zweite sitzt weiter hinten, wo die Leiterplatten mit transparenten Linsen bestückt und endgeprüft werden. Am ersten Rundtakttisch wird das Flux-Mittel für das spätere Löten aufgebracht, die Leiterplatte mit Kontaktklemmen bestückt und das Löten selbst durchgeführt. An der zweiten Station werden die Alarmierungsmöglichkeiten programmiert. Hier entscheidet sich, ob die Signalgeräte später in der Anwendung blitzen, doppelt blitzen oder blinken sollen. Die Roboter übernehmen die Ein- und Ausgabe der Leiterplatten beziehungsweise der Linsen und stellen die taktzeitgerechte Übergabe der halbfertigen Bauteile von einer Station zur nächsten sicher.
David Kittl versichert, dass die Programmierung der Bewegungsbahnen der beiden Roboter die kleinste Herausforderung war. Nicht ganz so einfach war hingegen das Zusammenspiel mit den einzelnen Peripherie-Stationen, an denen zusammengefügt, gelötet, programmiert und geprüft wird. Demzufolge wurde während der Konzeptphase einiges ausprobiert und auf Praxistauglichkeit hin untersucht. „Die enge Zusammenarbeit mit Stäubli war uns vor allem bei den Taktzeitberechnungen und Simulationen eine große Hilfe“, beschreibt Walter Wytek den interaktiven Prozess, bei dem mit vereintem Know-how nach einer optimalen Lösung gesucht wurde. „Mit einem komfortablen Softwarepaket der Roboterbauer konnten wir verschiedene Herangehensweisen an einem virtuellen Modell durchtesten, gezielt abändern und sukzessive verbessern.“
Die Roboter laufen inzwischen störungsfrei und sind nach eigenen Angaben leicht zu rüsten. „Am Anfang der Schicht müssen sie einmal justiert werden und dafür einen Referenzpunkt anfahren“, so Produktionsleiter Christian Huf. „Aber selbst das erledigen sie vollautomatisch ohne menschliches Zutun.“ Die Mitarbeiter bei Auer Signal betrachten ihre neuen Roboter-Kollegen und die Fertigungszelle verständlicherweise als Bereicherung, denn schließlich hat die Automationslösung dazu geführt, dass dieser Teil der Signalgeräte-Produktion von China nach Österreich zurückgeholt werden konnte.
Der Sondermaschinenbauer aus Stetten ist inzwischen zu einem Haus- und Hof-Lieferanten von Auer Signal geworden, denn die Spezialisten decken ein breites Spektrum ab. Dieses reicht von einfachen Handvorrichtungen bis hin zu komplexen Fertigungslinien inklusive Robotik. So fanden sich immer wieder neue Kooperationsmöglichkeiten.
„Es ist ein gutes Zeichen, wenn ein Hersteller auf die richtigen Signalgeräte setzt“, sagt Geschäftsführer Christian Auer mit einem Augenzwinkern und weißt darauf hin, dass Stäubli selbst schon seit Jahren auf seiner Kundenliste steht. Zwar müssen im Moment nur in den USA Signalleuchten am Roboterarm angebracht werden, aber bei Auer Signal zeigen die eingesetzten Roboter schon heute unübersehbar, dass sie in Betrieb sind. (us)
Kontakt:
Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics
Theodor-Schmidt-Straße 19
95448 Bayreuth
Tel. +49 921 883 3212
Die neue Signalsäulenserie Modul Perfect 70 ist zusätzlich mit einem MP3-Sprachausgabemodul ausgestattet. Bild: Auer SignalProdukte mit Signalwirkung
„Louder and brighter since 1910“ lautet das einprägsame Motto des österreichischen Familienunternehmens Auer Signal. Leuchten, Sirenen, Hupen und individuell konfigurierbare Gerätekombinationen gehören zum Portfolio der Wiener Spezialisten. Mit diesen Produkten können die Menschen in den Industriehallen hören, sehen und durch spezielle Farb- und Toncodes auch verstehen, was Maschinen oder Fahrzeuge kommunizieren wollen.
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