Retrofit & Steuerungserneuerung eines Montageautomaten – Modernisierung für neue Produktvariante in der Automobilzulieferung
Anfang 2024 wurde Rau Automatisierung gemeinsam mit einem regionalen Sondermaschinenbauer mit der umfassenden Steuerungserneuerung einer älteren Montage- und Zuführanlage beauftragt. Der Endkunde – ein großer Automobilzulieferer – nutzte die Maschine ursprünglich zur automatisierten Bestückung einer Sinterpresse. Da die alte Bauteilserie ausgelaufen war, sollte die Anlage vollständig auf eine neue Produktfamilie umgebaut und technologisch erweitert werden.
Ausgangssituation: ältere Sondermaschine, neue Anforderungen, fehlende technische Reserven
Die bestehende Sondermaschine war konstruktiv weiterhin in gutem Zustand, jedoch nicht für die neuen Produkte und deren Anforderungen ausgelegt. Die neue Serie erforderte:
- eine lageorientierte Zuführung
- das Ausrichten nach Beschriftungsmerkmalen
- eine Roboterzuführung zur präzisen Bauteilhandhabung
- zusätzliche Sensorik, Bildverarbeitung und Antriebstechnik
Weder die alte Steuerung noch die vorhandene Peripherie boten dafür ausreichende Kapazitäten. Damit fiel die Entscheidung, die Steuerungstechnik vollständig zu modernisieren und den Schaltschrank neu aufzubauen.
Elektrotechnisches Konzept und neue Steuerungstechnik
Basierend auf der überarbeiteten mechanischen Konstruktion – abgestimmt mit unseren Hinweisen zu Sensorik, Verdrahtungswegen und Platzbedarf – entwickelten wir einen komplett neuen Schaltplan in EPLAN inklusive 3D-Aufbau.
Wesentliche Punkte des Retrofit-Konzeptes waren:
- neuer Schaltschrank mit erweiterter Antriebs- und Regeltechnik
- Übernahme brauchbarer Altkomponenten
- Integration eines dezentralen Festo-IO-Systems für die erheblich vergrößerte Sensorik
- Vorbereitung für Bildverarbeitung und Roboterschnittstellen
- konsequente Einzeladerbeschriftung nach Vorgabe des Endkunden
- Schaltschrankfertigung nach aktuellen Maschinenrichtlinien und Werksnormen
Damit entstand eine moderne, erweiterbare Steuerungsplattform für alle zukünftigen Produkte.
Softwareentwicklung, Funktionslogik und Vorbereitung der Inbetriebnahme
Die Funktionsbeschreibung wurde in enger Abstimmung mit dem Maschinenbauer erarbeitet und anschließend parallel zum mechanischen Umbau softwareseitig umgesetzt.
Im Fokus standen:
- Sequenzsteuerung des Montageautomaten
- Kommunikationsschnittstellen zum Omron SCARA-Roboter
- Bildauswertung mit Keyence-Kameratechnik
- Variantenhandling für mehrere Produktfamilien
- flexible Parametrierung über ein modernes HMI
Nach Abschluss der Verdrahtung führte unser Programmierer einen vollständigen IO-Check durch und startete die Inbetriebnahme.
Schnittstellen, Variantenhandling und Einrichterführung
Eine besondere Herausforderung war die Vielzahl der Bauteilvarianten, die über die Maschine zugeführt werden sollten – jeweils mit eigenen Orientierungsmerkmalen und Prüfschritten.
Zur Unterstützung des Bedienpersonals entwickelten wir:
- eine strukturierte Einrichter- und Werkerführung im Bedienpanel
- ein eindeutiges Farbschema je Variante
- farblich markierte Wechselteile zur Reduzierung von Rüstfehlern
- klare Anweisungen für Umrüstpunkte, Prüfschritte und Sensorlagen
Dies verkürzt Rüstzeiten erheblich und verhindert fehlerhafte Variantenwechsel.
Endabnahme unter realen Betriebsbedingungen
Die komplette Abnahme erfolgte beim Sondermaschinenbauer. Für jede Variante wurden reale Produktionsbedingungen simuliert, jeweils mit Laufzeiten von ein bis zwei Stunden.
So war sichergestellt, dass die Anlage beim Endkunden ohne Verzögerung in den Produktionsbetrieb übernommen werden konnte.
Eingesetzte Hauptkomponenten
- Siemens S7-1200 Steuerungstechnik
- Keyence-Kameratechnik für Lageerkennung
- Omron SCARA-Roboter für die Bauteilzuführung
- Festo dezentrales IO-System
- moderne Antriebs- und Regeltechnik
Das Ergebnis ist eine vollständig modernisierte Zuführanlage mit deutlich höherer Prozessstabilität, variantenfähiger Steuerung und bester Wartbarkeit.