Ein Projekt der ROFA INDUSTRIAL AUTOMATION GROUP in Zusammenarbeit mit der BSS Bohnenberg GmbH

Das Vorhaben

Hausteileverkettung in zwei Stufen sowie das zugehörige Steuerungssystem und die Automatisierungstechnik für das Mercedes-Benz Werk Mannheim.

Die ROFA INDUSTRIAL AUTOMATION AG realisiert für ihren Kunden, das Mercedes-Benz Werk in Mannheim, die Hausteileverkettung in zwei Stufen. Dabei beinhaltet die Stufe 1 den Transport von Motorblöcken als Fertigteile von der Fertigungshalle in die Montagehalle über eine bauseits vorhandene 100 m lange Verbindungsbrücke. Der Step 2 umfasst den Transport von unterschiedlichen Fertigteilen aus der Fertigungshalle von unterschiedlichen Fertigungsenden der einzelnen Anlagen zum Einlagern in ein neues Hochregallager sowie Auslagern aus dem Hochregallager in die Montagehalle.

In der ersten Ausbaustufe des Projektes wurde eine zweispurige bodengelagerte Elektropalettenbahn (EPB) installiert, auf welcher 10 EPB-Fahrzeuge im Kreis fahren. Die Fahrzeuge mit Kettenförderer fördern im Automatikbetrieb Transportpaletten, auf denen drei unterschiedlich große und schwere Zylinderkurbelgehäuse in die Fertigungshalle transportiert werden. Die max. Zuladung der Fahrzeuge beträgt hierbei 550 kg. Mit dem Gewicht der Fahrzeuge beträgt die Last insgesamt max. 1.100 kg, welche durch die Anlage über Schienen und Weichen bewegt wird.

Förderfluss

Zwei stationäre Kettenförderer übernehmen die leeren Transportpaletten und übergeben die beladenen Transportpaletten an die Kettenförderer auf den Fahrzeugen. Die Beladung der Paletten erfolgt vorab manuell durch Mitarbeiter an den stationären Kettenförderern. Die beladenen Fahrzeuge fahren anschließend durch Drehweichen, welche diese drehen und durch die Verbindungsbrücke in Richtung Abgabeplatz bewegen. Die Verbindungsbrücke weist zwei Besonderheiten auf: Zum einen beinhaltet sie ein Gefälle von 4% und zum anderen einen elektromotorischen Übergang, welcher auf Anforderung den abgesicherten Personenübergang durch die Anlage ermöglicht.

Die Übernahme der Paletten in der Montagehalle geschieht in Vollautomatikbetrieb mittels Umsetzer auf einer neu errichteten Stahlbühne. Hier parken die beladenen Fahrzeuge an bestimmten Haltepositionen und warten auf die Übernahme der Bauteile durch den Umsetzgreifer. Dieser ist universal, hat die Möglichkeit des Umsetzens von fünf unterschiedlichen Bauteilen und funktioniert über vier Achsen (Heben, Senken, Drehen 180°, Fahren und Spannen). Die Erkennung der unterschiedlichen Bauteile und den passenden Bewegungen geschieht über Datenverfolgung sowie zusätzlicher Bauteilerkennungen. Der Umsetzgreifer übergibt die Bauteile auf einen Einsäulen-Kettenheber (Traglast 600 kg) mit Rollenbahn sowie vor- und nachgelagerten stationären Rollenbahnen, welche die Bauteile wieder in der Montagehalle in Automatikprozess den Produktionsanlagen zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung stellen. Die leeren Fahrzeuge fahren anschließend wieder durch die Steigstrecke zur manuellen Beladung und reihen sich in die Warteschlange ein. Die Fahrzeugsteuerungen wurden von ROFA Controls realisiert, beinhalten zwei unterschiedlich integrierte Umrichter (Fahren, Ein- / Ausfördern Kettenförderer) und kommunizieren mittels Schnittstelle mit der SPS.

Die zweite Ausbaustufe sieht eine Erweiterung der Anlage vor. Kernstück ist dabei ein neu errichtetes Hochregallager an der Verbindungsbrücke, welches als Pufferlager genutzt werden wird. Um die gewünschte Flexibilität der Produktion zu erreichen, wird aufgrund der unterschiedlichen Schichtbetriebe die Möglichkeit geschaffen, jederzeit Fertigungsteile ein- und auszulagern. Dabei ist die EPB-Anlage so ausgelegt, dass die Fahrzeuge in der Fertigungshalle unter der Hallendecke automatisch zu vier Übergabepunkten der Fertigung fahren und dort die Transportpaletten auf Etagenheber setzen, welche die Paletten nach oben transportieren. Hier werden die Paletten durch vollautomatische Umsetzgreifer mit sortenreinen Bauteilen beladen.

Für die Erweiterung werden 500 m Bahnlänge, zwei EPB-Fahrzeugheber (Nutzlast 1.100 kg), vier Umsetzgreifer sowie drei Paletten-Heber eingebracht. Ein Anlagenende wird im Obergeschoss mittels Rollenbahnen, Drehtischen und Verfahrwagen versorgt.

Steuerung und Automatisierungstechnik

Die gesamte Steuerung und Automatisierungstechnik in diesem Projekt wird von dem Intralogistikspezialisten der ROFA Gruppe, der BSS Bohnenberg GmbH aus Solingen, realisiert.

Für die Steuerung der EPB-Weichen und der insgesamt 8 Heber mit dazugehöriger Palettenfördertechnik ist eine gemeinsame SPS-Steuerung vom Typ Siemens S7-319F vorgesehen. Das System erlaubt eine individuelle Verfolgung jedes EPB-Fahrzeugs. Ferner werden Datenschnittstellen zu den drei überlagerten Rechnersystemen eingerichtet.

Durch den Einsatz eines Profinet-Feldbussystems lässt sich die Steuerungstechnik stark dezentral und mit geringem Installationsaufwand aufbauen. Aufbau- und Elektromontagezeiten fallen dementsprechend kürzer aus und die Inbetriebnahme kann vorab in einzelnen Schritten ohne SPS und ohne zusammenhängende Verkabelung erfolgen. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass eine Erweiterung einzelner Anlagenteile mit nur geringen Eingriffen jederzeit möglich ist.

(Text: ROFA INDUSTRIAL AUTOMATION AG)


© BSS Bohnenberg GmbH • Ahrstraße 1-7 • D-42697 Solingen-Ohligs • Tel: + 49 212 / 23 56-0  • Fax: + 49 212 / 23 56-119 • mail(at)bss.gmbh