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| Vernetzte Industrierechner in der Endmontage und Prüfung von Kfz-Infotainmentsystemen | | PC-Performance im Prüfverbund | Hoch performante Industrie-PC in Panel- und Rack-Ausführung sind das Rückgrat zweier Endmontage- und Prüflinien für Navigations- und Infotainmentsysteme bei einem führenden Automobilzulieferer. Für perfekte Abläufe und Transparenz tragen weiterhin eine Slot-PLC und großformatige Touchdisplays bei. Der Hersteller der modularen Prüfsysteme setzt aus Gründen der robusten Zuverlässigkeit und langlebigen Verfügbarkeit bevorzugt auf bewährte Standardkomponenten.
Die Funktionalität der Navigations- und/oder Infotainmentsysteme moderner Automobile hat sich in den vergangenen Jahren rasant weiterentwickelt, was entsprechend mehr Aufwand in Produktion, Endmontage und nicht zuletzt anschließender Funktionsprüfung mit sich bringt. Je anspruchsvoller die Systeme, umso flexibler muss auch geprüft werden können. Das ist bei der Siemens VDO Automotive AG nicht anders, die in ihrem Multimedia-Werk in Wetzlar vor zwei Jahren zwei neue Produktions- sowie nachfolgende Endmontage- und Prüflinien in Betrieb genommen hat. Täglich entstehen hier rund 1.000 Einbausysteme für Fahrzeuge der Oberklasse namhafter deutscher Automobilhersteller.
Die Montage , Mess- und Prüfsysteme dafür, einschließlich der erforderlichen Software für Prüfung, Steuerung und Auswertung wurden von Weber Systemtechnik entwickelt, konzipiert und bereitgestellt. Das ebenfalls in Wetzlar ansässige Unternehmen ist spezialisiert auf Produktions- und Prüfanlagen für die Montage und elektrische Prüfung von Einzelkomponenten und modulen, Einzelgeräten oder ganzen Systemverbunden in der Serienfertigung.
Schwerpunkt der Entwicklung und Fertigung bei Weber sind multifunktionale Mess- und Prüfsysteme zur voll- und halbautomatischen Messung von Audio- und Navigationssystemen, Klimabediengeräten und Komfortelektronik im Fahrzeugbau. Die ausdrückliche Präferenz für Automatisierungstechnik von Siemens Automation and Drives (A&D) kam dem Kunden hier natürlich entgegen.
IPC-Power auf der ganzen Linie
Jede der zwei Endmontage- und Prüflinien setzt sich aus 15 Stationen zusammen, die durch ein flexibel konfigurierbares Monoschienen-Transportsystem Montrac (Montech AG) mit selbstfahrenden Warenträgern verbunden sind. Die ersten sechs seriell in der Linie angeordneten Stationen sind Montageplätze. Aufgabe des Montagepersonals ist es u. a., die zu verbauenden Komponenten per Scanner zu erfassen, so dass die Komponenten softwaretechnisch im Sinne der Produktionslogistik zu einem Gesamtgerät verlinkt (einander zugeordnet) werden können. Die Informationen dazu werden über einen Leitrechner und ein mobiles Datenträgersystem, welches am Warenträger angebracht ist, ausgetauscht.
Das Datenträgersystem dient des Weiteren dazu, Geräteinformationen wie Identifikationsdaten, Geräte-/Prüfstatus etc. zu speichern; dadurch wird u. a. die Zuordnung von Gerät zu eventuellen Fehlerinformationen, die in einer Backend-Datenbank gehalten werden, realisiert. Ebenso werden Routing-Informationen auf dem Datenträger gehalten. Entsprechende Montage -und Bedienanweisungen werden über je einen Simatic Panel PC mit 15"-Touchdisplay im kompakten Bedienpanel visualisiert.
Die Panel PC sind für den industriellen Einsatz frontseitig in Schutzart IP 65 und für den Einsatz in elektromagnetischen Feldern besonders abgeschirmt. Sie halten im Dauerbetrieb auch erhöhten Belastungen durch Schwingungen/Vibrationen (bis 1 g) und Schock/Stoß (bis 5 g) zuverlässig stand. Zum Arbeiten an einem Montageplatz muss sich das Personal zunächst autorisieren, was bei Siemens VDO über einen persönlichen USB-Stick realisiert wird.
Den Montageplätzen nachgeschaltet sind mehrere, von Weber Systemtechnik auf die zu prüfenden Gerätevarianten und Features abgestimmte, vollautomatisch arbeitende Mess- und Prüfstationen. An erster Stelle eine optische Prüfung per Kamera und Bildverarbeitungssystem, wobei Symbole und Helligkeitsmerkmale sowie Muster erfasst, deren Positionsgenauigkeit kontrolliert und die Helligkeit der Frontbedienelemente kalibriert werden.
Auch an dieser und den weiteren vollautomatischen Stationen geben Simatic Industrie-PC den Prüfablauf vor. Dabei handelt es sich um Rack-PC 840 im 19"-Einbauformat, eingebaut in schlanken, verfahrbaren Inline-Prüfschränken. Jeweils auf der Bedienerseite in den Schränken befindet sich ein flach bauender, leuchtstarker Simatic Industrie-LCD-Monitor (für den Rackeinbau), ebenfalls mit intuitiv bedienbarem 15"-Touchscreen sowie einer ausziehbaren Tastatur für Einrichtarbeiten. Diese Kombination und Bauweise hat sich bei Weber Systemtechnik zum Quasi-Standard entwickelt. Vereinzelt setzt der Systemanbieter auch kleinere 12"-Einbaumonitore mit Touchscreen ein. Die benötigten Messgeräte werden je nach Bedarf eingebunden.
Im Anschluss an die Kamerastation verzweigt das Transportsystem. zu mehreren parallel angeordneten und arbeitenden Prüfstationen. Hier werden Warenträger bzw. Prüflinge intelligent verteilt und somit der Prüfablauf flexibel und zeiteffizient gestaltet. Je nach Ausführung durchlaufen die Geräte nun diverse CD/DVD/MD-Tests, einschließlich der elektrischen und signaltechnischen Prüfung von Laufwerk, Wiedergabe und Ausgangsleistung. Ganz automatisch wird hierzu eine Test-CD eingelegt und wieder entnommen. Die Kontrolle sämtlicher Tastenfunktionen sowie elektrische Tests und eine Endprüfung schließen das voll automatische Prüfprocedere ab. Ebenfalls "inline", jedoch halbautomatisch und interaktiv wird anschließend die Bedienung der Geräte bzw. Bedienelemente hinsichtlich Haptik und akustischer Aspekte geprüft.
Das Ausschleusen fehlerhafter Geräte, d. h. Geräten mit mechanischen oder elektrischen Fehlern, die während des Montage- und Prüfablaufs detektiert wurden, wird am Ende der Produktionslinie durch die Fehlerausschleusstrecke vorgenommen. Die Gerätefehler werden durch Auslesen des mobilen Datenträgers identifiziert, um wiederum am Bildschirm die erforderliche Nacharbeit an den Prüflingen vorzugeben. Nur "Gut"-Teile gelangen so zum Entnahme- und Verpackungsplatz und - versehen mit einem Barcode-Label - weiter zum Versand.
Als übergeordnete Liniensteuerung fungiert wiederum ein Simatic Panel PC mit integrierter Simatic WinAC Slot-PLC 412. Das von Haus aus perfekt aufeinander abgestimmte Duo steuert und überwacht die Förderlogistik anhand der im Feld installierten Sensorik und Aktorik sowie der Informationen auf den mobilen Datenträgern.
Alle Prüfstationen werden autark gesteuert, dies übernimmt die von Weber Systemtechnik entwickelte multifunktionelle Prüf-, Steuer- und Auswerte-Software WDC© (Weber Device Control). Über die WDC© werden die Prüfplätze konfiguriert und parametriert, der Prüfablauf gesteuert und kontrolliert, das Ein-/Ausschleusen der Warenträger bzw. Prüflinge vorgenommen, Daten erfasst und archiviert sowie die Anbindung an das periphere Produktionsumfeld vorgenommen. Bei aller Flexibilität und Funktionalität braucht der Einrichter keinerlei Programmierkenntnisse, um einzelne Prüfabläufe schnell an veränderte Gegebenheiten anzupassen.
Bewährte Standards aus einer Hand
"Die Häufung von Simatic-Komponenten an unseren Prüfsystemen ist nicht etwa ein Zugeständnis an den Auftraggeber Siemens VDO, sondern fußt auf den positiven Erfahrungen aus weit über 100 installierten Prüfsystemen in der Praxis," unterstreicht Dipl.-Ing. Arndt-Ulrich Klein, mitverantwortlich für die Entwicklung der Mess- und Prüfsoftware bei Weber Systemtechnik. Entscheidende Gründe dafür seien die hohe Robustheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Produkte sowie deren gesicherte Verfügbarkeit sowohl im In- als auch im Ausland. Siemens garantiert die Verfügbarkeit von Ersatzteilen für mindestens fünf Jahre, was ein hohes Maß an Investitionssicherheit bedeute.
Hinsichtlich der Robustheit verweist Klein auch auf die dezentralen Peripheriegeräte Simatic ET 200X, die dank staub- und spritzwasserfester Ausführung in Schutzart IP 65/67 ohne Schaltkästen direkt an den Linien installiert sind, um beispielsweise Pneumatik-Ventilinseln kostengünstig in den Systemverbund zu integrieren. Hinzu komme die Durchgängigkeit der SPS , HMI- und Feldgerätetechnik in der Projektierung, Kommunikation und Datenhaltung. "Das strafft das Engineering und vereinfacht das Handling vor allem bei umfangreicheren Projekten doch ganz erheblich," so der erfahrene Software-Entwickler.
Die eingesetzten Industrie-PC von Siemens haben sich im rauen Industrieumfeld bewährt und verfügen über alle gängigen und erforderlichen Schnittstellen, wie hier Industrial Ethernet zur Vernetzung der Prüfplätze unter einander. Für die Prüfschränke wurde der Simatic Rack-PC 840 gewählt, da er mit fünf langen PCI , zwei langen PCI/ISA- und drei langen ISA-Steckplätzen umfassende Möglichkeiten für den Anschluss zusätzlicher Komponenten bietet.
Was nicht gesteckt werden kann, lässt sich mit wenig Aufwand an die integrierte Profibus-Schnittstelle anbinden, die in diesem Fall auch den Übergang zu der am General Purpose Interface Bus (GPIB, IEEE 488) vernetzten Messtechnik erschließt. Ebenso einfach gestaltet sich die Kommunikation über die in Automobilen verbreiteten Datenbussysteme wie CAN (Controller Area Network) oder MOST (Media Oriented Systems Transport) und das Datenhandling auf der Basis digitaler Ein- und Ausgänge. Die Rack-PC lassen sich zudem über unterschiedliche Prozessoren, Speicherausbauten, Laufwerkskonfigurationen, Zusatzkarten und vorinstallierte Betriebssysteme individuell zum maßgeschneiderten PC-System zusammenstellen.
Die Zufriedenheit des Kunden mit den Systemlösungen von Weber fasst Dipl.-Ing. Rudolf Rau zusammen, Gruppenleiter Production Engineering im Multimedia-Werk von Siemens VDO: "Die zwei Endmontage- und Prüflinien laufen seit Abschluss der Inbetriebnahme praktisch störungsfrei und äußerst stabil." |
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