* Kirschenhofer Maschinen GmbH sviluppato per Britax Romani un sistema per il controllo della produzione e la garanzia della qualità nella produzione di seggiolini per bambini. Entrambe le società hanno realizzato questo senza SPS e anzi finita RFID-Tag e moduli multi-protocollo TBEN-S Ethernet di Turck in collaborazione con Labview.

Chiunque abbia mai dovuto montare un seggiolino per bambini in un'auto apprezza la benedizione dello standard Isofix. Click-clack e il sedile è fissato saldamente in qualsiasi auto con supporto Isofix. L'idea: il sedile ha due ancore fisse, attraverso le quali è agganciato agli occhielli Isofix del veicolo. Dobbiamo questa alleviazione per una collaborazione tra la produttrice di seggiolini per bambini Britax Römer Kindersicherheit GmbH e VW, che ha raccolto insieme lo standard dal battesimo. Nel frattempo, è diventato un requisito internazionale per auto e seggiolini per bambini.

La sicurezza dei prodotti per la sicurezza dei bambini è motivo di grande preoccupazione sia per i clienti che per i produttori. Gli errori di produzione non sono accettabili qui e devono essere esclusi il più possibile. Tuttavia, spesso i produttori non ne hanno nemmeno nelle loro mani, soprattutto quando i fornitori forniscono componenti difettosi. Pertanto, il secondo obiettivo è un richiamo del prodotto più rapido e agevole.

Sistema sottile basato su Labview

Britax Römer ha chiesto consiglio al produttore di macchinari per l'automazione e macchine speciali Kirschenhofer Maschinen GmbH prima di installare la sua linea di produzione per il seggiolino per bambini "Advansafix IV". I responsabili di entrambe le parti hanno avuto rapidamente un quadro simile di come la produzione in gran parte manuale della nuova famiglia di seggiolini potrebbe essere automatizzata. Il sistema doveva essere controllato sulla base di Labview, un software di sviluppo di sistema ampiamente utilizzato per applicazioni di test, misura e controllo e per utilizzare i supporti di dati RFID come database. Il vantaggio: Britax Römer risparmia grandi conversioni di produzione e investimenti in infrastrutture.

Il processo di produzione di Advansafix IV è costituito da singoli passaggi 16. Per ognuno di questi passaggi, c'è una funzionalità che può essere verificata. Questo inizia con la costruzione della base del sedile, la cosiddetta base, e termina con l'imballaggio del sedile in un cartone. Ogni passaggio di produzione di successo dovrebbe essere documentato individualmente come "OK" (IO). Se una stazione viene omessa o non può essere completata con successo, questa funzione rimane contrassegnata come "Non OK" (NIO).

Sistema di tracciamento senza PLC e database

Nico Dreher, Process Engineer presso Britax Römer e Project Manager, voleva un sistema che potesse essere utilizzato anche in mobilità per aiutare a identificare i posti presso i concessionari. Kirschenhofer ha sviluppato un approccio di sistema completamente nuovo in grado di soddisfare entrambe le esigenze: controllo del processo con un sistema RFID che memorizza tutti i dati sul supporto dati sul prodotto.

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Questo suona inizialmente poco spettacolare, ma non è stato ancora realizzato per un sistema di tracciamento della produzione in questa forma. Solitamente, i sistemi di tracciamento utilizzano solo l'ID del supporto dati e salvano i dati di produzione associati in un database a cui tutti i siti di processo rilevanti hanno accesso. Ma Kirschenhofer voleva risparmiare al cliente esattamente questa infrastruttura server - dopotutto, ogni concessionario dovrebbe anche avere accesso al database. Un sistema decentralizzato senza connessione permanente al database e senza PLC presenta i suoi vantaggi: mobilità e indipendenza, nonché i costi. Una piccola limitazione risiede nella limitata capacità di archiviazione dei supporti dati. Devi limitarti alle informazioni e alle funzionalità pertinenti.

Cinque fasi del processo centrale come prova del concetto

Una volta messo a punto lo schizzo approssimativo, le cinque posizioni chiave della produzione in 16 fasi dovevano essere implementate in un sistema pilota come "prova di concetto". Nella prima stazione, il supporto dati viene incollato nella piastra di base di quello che sarà poi il sedile. Una testina di lettura/scrittura RFID controlla che sia posizionata correttamente leggendo il tag appena attaccato e scrivendolo con l'immagine di processo. Come seconda stazione è stata selezionata una cella di prova robotica, in cui il sedile in gran parte finito viene controllato visivamente per le 16 caratteristiche di produzione.

Se le varianti del sedile devono essere mappate in un secondo momento, il robot di prova potrebbe selezionare una procedura di prova alternativa con caratteristiche diverse tramite il supporto dati sul sedile. La terza stazione controlla la funzione Isofix. Prima che il posto finito venga imballato, la quarta stazione verifica se tutte le fasi del processo precedenti sono state documentate come IO sul supporto dati. La quinta stazione è la stazione di rielaborazione, dove vengono rielaborati i sedili contrassegnati come NOK.

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L'intero processo è mappato sul supporto dati RFID. Esiste solo una sequenza consentita di fasi di produzione. Il sistema garantisce la sequenza corretta impostando la funzione corrispondente su OK in ciascuna delle quattro stazioni dopo una fase di assemblaggio riuscita. Dopo la stazione 1 (incollando il tag), solo la stazione 2 può seguirla. Nella stazione 2, viene effettuato un controllo per determinare se la stazione 1 è stata eseguita con successo nella sede attuale. Solo allora il processo continua.

Disco appiccicoso con spazio byte 320

Kirschenhofer ha trovato il mezzo adatto per questo a Turck. Poiché il giorno è incollato direttamente sul sedile, non deve essere troppo grande. Inoltre, deve essere relativamente economico perché rimane sul prodotto. Turck è stata in grado di offrire un supporto dati che soddisfa tutti i requisiti con l'etichetta intelligente TW-L36-18-F-B320. Gli adesivi miniatura dimensioni tiene con 320 Byte ancor più la dimensione minima di memorizzazione dei dati disponibili e possono pertanto anche rappresentare estensioni del sistema in seguito, se un bersaglio anche intervalli mostrati o vengono aggiunti più stazioni.

Soluzione sottile: Tablet sostituisce PLC

Per tali sistemi di tracciamento e test in realtà non è necessario alcun PLC. I processi non sono critici dal punto di vista del tempo e potrebbero anche essere acquisiti dall'hardware di un ufficio classico. Tuttavia, le interfacce sono spesso il problema. Le interfacce RFID sono generalmente progettate per il collegamento a reti Ethernet industriali e pertanto non possono comunicare facilmente con le applicazioni su PC o dispositivi mobili.

Craig Craill, managing partner e programmatore PLC di Kirschenhofer, era alla ricerca di una soluzione che consentisse il funzionamento di un sistema RFID senza PLC. Il punto focale era la stazione di rilavorazione. L'operatore vede tutte le informazioni necessarie su un tablet PC. Indica quale funzione è difettosa e presenta lo stato obiettivo dell'assemblaggio nel sistema finale su una singola immagine.Questo sistema si basa su un software standard, in modo che Britax possa inserire immagini e testi senza costi di re-integrazione. Kirschenhofer utilizza la stazione di rilavorazione Labview. Tuttavia, poiché il software non aveva alcuna connessione con il sistema RFID, è stata trovata una soluzione.

Interfaccia tra Labview ed Ethernet / IP

Per il sistema di Britax Römer, Kirschenhofer ha scelto interfacce TBEN-S-RFID compatte e, a seconda della stazione, diverse testine di lettura / scrittura Turck. Il modulo TBEN-S può inviare i dati RFID dalle testine di lettura / scrittura pre-filtrate tramite Profinet, Ethernet / IP o Modbus TCP a sistemi di livello superiore, solitamente ai controller. Craill ha deciso di programmare un'interfaccia diretta tra Labview ed Ethernet / IP per evitare la deviazione tramite un controller. Si aspetta uno sviluppo positivo del protocollo: "Ethernet / IP ha molto potenziale perché ha i vantaggi di una rete Ethernet industriale, ma a differenza di Profinet è completamente aperto e funziona senza costi di licenza".

Il programmatore valuta anche il potenziale dell'interfaccia tra Ethernet / IP e Labview tanto alto quanto il software è uno standard quasi industriale per i banchi di prova. Craig Craill ei suoi colleghi di Kirschenhofer hanno trascorso diversi mesi a scavare attraverso alcune pagine man 900, approfondito i codici Ethernet / IP e creato un file di descrizione del dispositivo Labview simile a un driver. L'esperienza precedente con il sistema pilota conferma il buon funzionamento dell'interfaccia e apre quindi spazio a progetti di follow-up per Kirschenhofer.

Un altro vantaggio del sistema è che Britax Römer stesso può definire altre funzionalità che possono essere integrate e controllate sul supporto dati. Il sistema è così aperto che puoi integrarlo senza alcuna conoscenza di programmazione. Inoltre, i dipendenti del produttore di sedili possono adattarsi a processi di produzione estesi, alla produzione di una diversa variante di sedile o persino a un altro prodotto.

Il sistema basato su disco consente di risparmiare PLC e denaro

Craig Craill punta a un confronto dei prezzi tra la soluzione PLC e il tablet Windows: "Grazie alla soluzione senza PLC, siamo riusciti a risparmiare diverse migliaia di euro presso la Rework Station. Un semplice tablet Windows Surface sostituisce un PLC, lo schermo e un IPC aggiuntivo per la gestione del database. "Il robot di prova è ancora controllato da un PLC nella fase di configurazione corrente. Ancora una volta, Craill può immaginare di lavorare senza SPS. "Attualmente non è ancora a causa dei segnali di sicurezza. Ma ho già testato il modulo di sicurezza TBPN di Turck. Questo potrebbe anche essere un controllo del robot di prova senza configurazione del PLC. "

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Ma non solo dal punto di vista dei costi, il progetto è convincente. I processi, soprattutto nella rielaborazione, sono ora più efficienti e più sicuri. "In passato, si doveva annotare manualmente quale fosse il difetto sul prodotto dopo il test, o persino testare ciascuna caratteristica sulla stazione di rilavorazione stessa. Oggi mettiamo il posto nella stazione e vediamo sul display quale caratteristica è sbagliata. Questo è un grande vantaggio perché è più veloce e più sicuro di prima ", ha detto Nico Dreher, convinto della soluzione.

Per la stazione di rilavorazione Kirschenhofer scelto allungata testina di lettura-scrittura TNLR-Q80L400 perché sono previsti senza punti fissi per il sedile e la testina di lettura-scrittura deve coprire un'area più ampia. "Con la lunga testata di lettura-scrittura, il giorno viene registrato in modo affidabile in tutte le posizioni. Ciò consente alla stazione di essere utilizzata su base mobile e di catturare i posti in scatole chiuse ", afferma Craig Craill, spiegando la scelta del lettore RFID 80 x 400 mm.

Logistica del prodotto efficiente fino al rivenditore

Alla fine, i posti rinnovati con successo finiscono come gli altri nella stazione di fine linea. Qui viene finalmente controllato se tutte le funzionalità sono IO. Solo allora il posto riceverà l'etichetta di approvazione con un numero di serie univoco. Quindi viene imballato in una scatola in modo che il supporto dati possa essere letto attraverso il cartone senza aprire la scatola.

"Possiamo implementare una stazione di rilavorazione mobile da soli. Tutto ciò di cui abbiamo bisogno è un altro tablet, un lettore, lo switch e una licenza Labview. Allora saremmo operativi e potremmo guidare in caso di errore ai concessionari e controllare i posti. Sarebbe molto più fattibile di prima ", dice Nico Dreher. Finora, in tal caso, tutti i posti dovevano essere rimossi dalle scatole presso il rivenditore per identificarli chiaramente. Ogni posto doveva quindi essere restituito al suo imballaggio esatto.

Ora è il momento di andare in altre stazioni. Dei componenti Turck Craig Craill non è convinto solo da questo progetto. "Kirschenhofer usa il TBEN-S da molto tempo. Siamo stati tra i primi a testare i moduli I / O e siamo stati tra i primi a utilizzare i moduli RFID. Il concetto multiprotocollo ci convince perché significa che dobbiamo solo immagazzinare un modulo. Siamo anche convinti dalla varietà di capi di lettura / scrittura e supporti dati. Un tale pacchetto può essere trovato solo a Turck. "

L'autore Ralf Moder è uno specialista delle vendite di Turck.

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