Die Fabrik der Zukunft ersetzt starre Produktionslinien durch einen modularen Ansatz: Maschinen- und Anlagenteile sind mobil, funktionieren weitgehend selbständig und tauschen ihre Daten aus, um die Fertigungsprozesse fortlaufend zu verbessern. An die Stelle zentraler Steuerungsmechanismen treten intelligente Netzwerke.
„Hierfür hat Bosch Rexroth ein neues Bodensystem entwickelt, bei dem die Lösungen von Weidmüller zum Einsatz kommen“, erklärt Christian Deppermann, Key Account Manager für Bosch bei Weidmüller. Das System von Bosch Rexroth setzt sich aus 1 m² großen Platten mit jeweils eigener Steuerung zusammen. Die Lösungen von Weidmüller sorgen für die dezentrale und gleichzeitig modulare Versorgung und Automatisierung der einzelnen Platten als auch für die berührungslose Übertragung an die Verbraucher auf dem Boden. Das System ist als Doppelboden angelegt: Dieser bietet nicht nur Raum für die Verkabelung der Steuereinheiten, sondern auch für die Versorgung mit Kühlwasser, Druckluft oder Schmierstoffen.
Dezentrale Versorgungs- und Steuereinheiten und integriertes Smart Grid
Konkret sieht die Produktion in der Fabrik der Zukunft so aus: Ein übergeordnetes System in der Produktionshalle oder in der Cloud wertet die anstehenden Auftragslose aus. Dann verschiebt und platziert es die Geräte und Maschinen entsprechend. Auch Ad-hoc-Veränderungen von Logistikwegen sind möglich. Die sich wandelnden Arbeitszonen werden durch Leuchtstreifen markiert, damit sich Bediener und Fahrzeuge stets sicher durch die Fabrik bewegen.
„Hierbei setzt Bosch Rexroth auf das Field-Power-Konzept von Weidmüller“, verdeutlicht Deppermann. „Es bietet eine modulare und dezentrale Plug-and-Play-Bereitstellung der benötigten 400 V Versorgungs- und 24 V Steuerspannung.“
Außerdem bringt es die Intelligenz in den Boden: In den dezentralen Funktionseinheiten sind neben der Steuerungs- und Netzwerktechnik auch Wägezellen und eine Nährungssensorik integriert. Für seinen Einsatz unterhalb des Bodes erfüllt das Field-Power-Gehäusesystem Schutzklassen bis IP 65. Mit dem redundanten Aufbau der 24 V Last- und Steuerspannung als Smart Grid bietet das System zudem eine hohe Ausfallsicherheit. Das ist besonders wichtig, denn um Ausfälle in der Prozesskette zu vermeiden, muss die fehlerfreie und reibungslose Funktion des intelligenten Bodens sichergestellt sein.
Kontaktlose Energieübertragung ermöglicht modulares Ladekonzept
Bewegen sich Geräte, Maschinen oder Fahrerlose Transportsysteme (FTS) auf dem Boden, werden sie durch berührungslose Übertragungseinheiten mit Strom und Daten versorgt. Dies bringt entscheidende Vorteile mit sich: Erstens müssen die Verbraucher nicht mehr an einem festen Platz stehen, wo ihre Versorgung sichergestellt ist. Stattdessen können sie flexibel angeordnet werden oder sich selbst bewegen. Zweitens verhindert die berührungslose Energieübertragung teure Produktionsausfälle, die durch den Geräteverschleiß entstehen.
Denn defekte Kontakte sind ein häufiger der Grund für zeitintensive Reparaturen. „Für das modulare Ladekonzept im intelligenten Boden verwendet Bosch Rexroth deshalb das Free Con Contactless-System von uns“, erklärt Deppermann. Die Lösung hat eine sehr kompakte Bauweise und eignet sich daher gut für die dezentralen Einsatzgebiete. Bis zu 240 W Strom werden über einen 5 mm großen Luftspalt übertragen. Das sorgt für die besonders hohe Leistungsdichte bei einem maximalen Wirkungsgrad.
Individuelle Einsatzmöglichkeiten des Systems
Es ist auch möglich, den intelligenten Boden zunächst in Teilbereichen einer Produktion einzuführen: Falls nicht der komplette Raum eine berührungslose Energieübertragung benötigt, werden in Randbereichen oder auf definierten Wegen Kacheln ohne Funktionen verlegt. Das ermöglicht dem Anwender, schrittweise auf flexible Fertigungskonzepte umzustellen und so die Investitionskosten zu verringern.
„Durch die Flexibilisierung, Modularisierung und Mobilisierung werden Fertigungsprozesse gerade kleiner Losgrößen deutlich effizienter, als in derzeit oft noch starren Produktionsumgebungen“, erklärt Deppermann – und freut sich bereits auf die nächsten Schritte. „Für Weidmüller ist es eine tolle Möglichkeit, gemeinsam mit Bosch Rexroth innovative Produkte für die Fabrik der Zukunft weiterzuentwickeln. Gemeinsam arbeiten wir jetzt daran, den intelligenten Boden serienreif zu machen“.
Kontakt:
Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
Klingenbergstr. 26
32758 Detmold
Mail: weidmueller@weidmueller.de
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