Totally Integrated Automation in der Automobilproduktion
Einheitliche Automatisierungsplattform
Die Industrie blickt erwartungsvoll in die digitale Zukunft. Der Automobilhersteller Audi zeigt mit der Produktion seines Premiummodells, dass der Schritt zur vollständigen Vernetzung nicht mehr groß ist. Auf Basis von Totally Integrated Automation (TIA) ließen sich bei der Fahrzeugfertigung notwendige Standardisierungen bereits in die Tat umsetzen.
Bild: Siemens AG
Bilder: Siemens AGEngineering: Ein Tool für alles
"Unsere mit neuer Technik in Betrieb genommene Montagehalle zeigt beispielhaft, was heute in puncto Standardisierung möglich ist", berichtet Dirk Bönisch, Abschnittsleiter Wagenmontage A8 bei Audi. Durch den Einsatz von TIA-Portal ließ sich beispielsweise der Engineering-Aufwand um etwa 10% reduzieren. Dabei sind sämtliche Simatic-S7-1500-Steuerungen an das übergeordnete Leitsystem angeschlossen. Anders als bisher liefert jede einzelne Steuerung ohne zusätzlichen Programmieraufwand detaillierte Diagnoseinformationen an das übergeordnete Leitsystem. Darüber hinaus gibt es in der Linie selbst eine eigene Maintenance Station, an der das Bedienpersonal sofort Updates ermitteln kann. Bei größeren Maßnahmen wird die Instandhaltungsabteilung automatisch per Pager oder SMS benachrichtigt. "Durch das transparente Informations-Handling lassen sich bis zu 5% der Meldungen vom Bedienpersonal selbst erledigen", betont Jens Baumann aus der Abteilung Automatisierungstechnik, Lackiererei, Montage, Fördertechnik, Schraubtechnik. So ließen sich aufgrund der gemeinsamen Datenbasis der einzelnen Programmmodule die Systemzugriffszeiten reduzieren. Denn die vollintegrierte Bedienoberfläche ist anwenderfreundlich und die Datenverwaltung ist auf einem gemeinsamen Speicher möglich.
Neuer Standard in der Antriebstechnik
Dazu passend wurde in beiden Montagehallen auch für die Antriebstechnik ein neuer Standard definiert. Dort bewegen 370 Simogear-Getriebemotoren die Montagebänder. Alle zweistufigen Getriebemotoren von Siemens sind mit der Engineering-Plattform TIA Portal kompatibel. Dabei machte sich die Energieeffizienz der IE3-Antriebe positiv bemerkbar. Hinzu kommt, dass durch das höhere Drehmoment statt der bisherigen 5,5KW-Motoren nun 3,6KW-Motoren zum Einsatz kommen. Durch einen etwa zwei Prozent höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu früher lassen sich rund fünf Mwh Energie pro Jahr einsparen. Allein bei den 16 Hubantrieben summiet sich so die Energieeinsparung auf etwa 1,25Mwh pro Jahr. Das bedeutet mindestens 17t CO2-Reduzierung pro Jahr. Unterstützt wird die Energieeinsparung durch den Einsatz der Siemens-Frequenzumrichter Sinamics G120D. Sie besitzen eine integrierte Energierückspeisung ins Netz. Dadurch lassen sich nicht nur Bremswiderstände sparen, sondern auch die Kompensationsanlagen kleiner dimensionieren. "Die Verbrauchswerte an jeder Anlage werden visualisiert", berichtet Bönisch. "Entscheidend ist, dass der Energiebeauftragte Teil der Instandhaltungsabteilung ist", ergänzt Bernd Wozniak, Instandhaltungsleiter bei Audi. Denn am besten lassen sich Maßnahmen dort beurteilen, wo ihre Auswirkungen sichtbar sind. Durch die enge, kommunikative Verzahnung zwischen Instandhaltung, Produktion und Planung ergeben sich wichtige Rückschlüsse auf Technik- und Prozessverbesserungen, die im Zuge von Totally Integrated Automation durchgeführt wurden.
Bild: Siemens AGEinfluss von TIA auf die Produktion
Service, Lagerhaltung und Verfügbarkeit sind weitere Prozesse, die sich durch TIA positiv beeinflussen lassen. In beiden Montagehallen wurde das manuelle Schichtbuch gegen eine elektronische Predictive Maintenance Station ersetzt. Die detaillierte Reparaturmaßnahmenerfassung lässt sich dadurch um die elektronische Auswertbarkeit ergänzen. Außerdem können die Informationen überall im Produktions- und Office-Netzwerk abgerufen werden. Damit lassen sich Serviceeinsätze im Rahmen der zustandsorientierten Instandhaltung überblicken, beurteilen und planen. Der Schulungsbedarf ist durch eine einheitliche Antriebs- und Steuerungstechnik geringer. Ein weiterer Aspekt der Effizienzsteigerung im Zuge von TIA ist die Hardware. So lassen sich Wartungsregeln bzw. Wartungspläne inklusive Datenbankreports und Suchfunktionen erstellen. Durch die so erreichte Planbarkeit von Instandhaltungsmaßnahmen wird die Anlagenverfügbarkeit erhöht.
Mehr Effizienz durch TIA
"TIA steigert die Effizienz", fasst Niemeyer zusammen. Denn die Grundvoraussetzung für eine systematische Verbesserung sämtlicher Produktionsprozesse ist Systemdurchgängigkeit im Sinne von Totally Integrated Automation.
Die Industrie blickt erwartungsvoll in die digitale Zukunft. Der Automobilhersteller Audi zeigt mit der Produktion seines Premiummodells, dass der Schritt zur vollständigen Vernetzung nicht mehr groß ist. Auf Basis von Totally Integrated Automation (TIA) ließen sich bei der Fahrzeugfertigung notwendige Standardisierungen bereits in die Tat umsetzen.
Bild: Siemens AGBilder: Siemens AGEngineering: Ein Tool für alles
"Unsere mit neuer Technik in Betrieb genommene Montagehalle zeigt beispielhaft, was heute in puncto Standardisierung möglich ist", berichtet Dirk Bönisch, Abschnittsleiter Wagenmontage A8 bei Audi. Durch den Einsatz von TIA-Portal ließ sich beispielsweise der Engineering-Aufwand um etwa 10% reduzieren. Dabei sind sämtliche Simatic-S7-1500-Steuerungen an das übergeordnete Leitsystem angeschlossen. Anders als bisher liefert jede einzelne Steuerung ohne zusätzlichen Programmieraufwand detaillierte Diagnoseinformationen an das übergeordnete Leitsystem. Darüber hinaus gibt es in der Linie selbst eine eigene Maintenance Station, an der das Bedienpersonal sofort Updates ermitteln kann. Bei größeren Maßnahmen wird die Instandhaltungsabteilung automatisch per Pager oder SMS benachrichtigt. "Durch das transparente Informations-Handling lassen sich bis zu 5% der Meldungen vom Bedienpersonal selbst erledigen", betont Jens Baumann aus der Abteilung Automatisierungstechnik, Lackiererei, Montage, Fördertechnik, Schraubtechnik. So ließen sich aufgrund der gemeinsamen Datenbasis der einzelnen Programmmodule die Systemzugriffszeiten reduzieren. Denn die vollintegrierte Bedienoberfläche ist anwenderfreundlich und die Datenverwaltung ist auf einem gemeinsamen Speicher möglich.
Siemens AG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 1+2 2017 - 10.02.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
