Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 004
Technik und Wissen // www.technik-und-wissen.ch // berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen. Technik und Wissen // www.technik-und-wissen.ch // berichtet in moderner Form für Fachleute aus der Industrie. Die Themen reichen vom 3D-Druck, neuen Materialien über Robotik, Montage und Zulieferindustrie bis hin zu Konstruktions- und den ganzen Digitalisierungsthemen.
Mapp Trak reduziert Programmieraufwand für Shuttlebewegungen KOMPLEXES LEICHT HANDHABBAR Intelligente Transportsysteme mit individuell steuerbaren Shuttles ebnen den Weg für die Massenproduktion in Losgrösse eins. Das funktioniert jedoch nur, wenn eine intelligente Systemsoftware den Programmieraufwand für die Shuttlebewegungen drastisch reduziert. Von Carmen Klingler-Deiseroth Die individuelle Fertigung von Massenprodukten lohnt sich nur, wenn die benötigten Tracks flexibel und mit geringem Kostenaufwand schnell für Produktvarianten oder völlig neue Produkte adaptierbar sind. Diese Anforderungen erfüllt das intelligente und modulare Transportsystem Acopos Trak. Vier Basiselemente inklusive Weichen ermöglichen nahezu beliebige Layouts, die sich auch nach der Erstinstallation leicht ergänzen oder anpassen lassen. Auf dem Track fahren elektromagnetisch angetriebene Shuttles, die sich selbst über Weichen hinweg individuell steuern lassen. Durch die hochskalierbare Systemarchitektur lassen sich Layouts mit Tracklängen von mehr als 100 Metern und mehreren hundert Shuttles aufbauen. Und dennoch gilt: Trotz Komplexität des Tracksystems ist es leicht handhabbar. Dafür benötigen Maschinenbauer oder Betreiber der Maschine nur die mitgelieferte Systemsoftware Mapp Trak. Diese verhindert beispielsweise Kollisionen, trennt und führt Produktströme bei voller Geschwindigkeit oder berechnet optimale Routen. Prozessorientierte Programmierung Eine weitere Erleichterung im Engineering ist die prozessorientierte Programmierung. Hierbei beschreibt der Applikationssoftware-Ingenieur in Mapp Trak Regeln, wie sich die Shuttles am Track verhalten sollen. Die Regeln werden aktiv, wenn Shuttles virtuelle Triggerpunkte am Track passieren. Mit dieser Methodik lassen sich Bewegungsabläufe am Track effizient implementieren, so dass keine Achsen und Bewegungsprofile für jedes einzelne Shuttle programmiert werden müssen. Die prozessorientierte Programmierung ermöglicht zudem, dass Shuttles vom Track genommen oder hinzugefügt werden können. Dabei ist es nicht erforderlich, die Applikationssoftware zu verändern. Simulation für effizienten Betrieb Die in Mapp Trak integrierte Simulation macht den reibungslosen Ablauf schliesslich sichtbar. Der Entwickler kann damit zum Beispiel austesten, Architektur von Mapp Trak Die Softwarearchitektur von Mapp Trak ist in vier Ebenen unterteilt. Die unterste, die Segment-Control-Ebene, steuert die Bewegung der Shuttles, die sich auf dem jeweiligen Segment befi nden. In der darüber angeordneten Shuttle-Control-Ebene werden zum Beispiel Positionssollwerte für die Shuttles berechnet. Will der Applikationsingenieur die Shuttles zum Beispiel über PLC-Funktionsbausteine an eine externe Achse oder an ein anderes Shuttle koppeln, geschieht das auf dieser Ebene. Zudem wird dort abgebildet, wenn ein Shuttle aus dem System entfernt und wieder ins System übernommen wird, wie es der Fall ist, wenn Acopos Trak in Kombination mit Förderbändern betrieben wird oder wenn Shuttles durch Menschen oder Roboter vom Track abgenommen oder wieder aufgesetzt werden. Auf der dritten Logistik-Control-Ebene sorgen Software-Elemente für ein automatisiertes Routing von Verarbeitungsstation zu Verarbeitungsstation. Die vierte Ebene ist der Process-Control gewidmet. Diese Ebene stellt auch das Programmier-Interface zur Prozessfl ussbeschreibung für den Applikationssoftware-Ingenieur dar. 32 #004
MODERNE AUTOMATIONSKONZEPTE mit wie vielen Shuttles und bei welcher Geschwindigkeit die Applikation die höchste Produktivität aufweist. Die Software, die auf dem Computer im Büro läuft, ist identisch mit der Systemsoftware, die später auf der Steuerung verwendet wird. Ein Wechsel zwischen Simulation und realem Betrieb ist jederzeit möglich. Weiterhin lässt sich mit dem B&R Scene Viewer visualisieren, wie Shuttles mit zusätzlichen mechanischen Elementen wie etwa Verschraubern, Etikettierern oder Robotern interagieren. Hierfür ist lediglich ein Step-File des jeweiligen Maschinenelements zu importieren und dessen Bewegung im Raum und im Lauf der Zeit zu modellieren. Damit kann der Entwickler nicht nur den Track, sondern das Zusammenspiel mit Zusatzelementen simulieren. Höchster Grad der Flexibilisierung Dass Acopos Trak einfach handhabbar ist, wurde bereits von Kunden bestätigt: Nur rund 15 Minuten hat beispielsweise bei einem Anwender der softwaretechnische Aufwand betragen, nachdem er eine bestehende Maschine mit Acopos Trak um zusätzliche Linearmotor-Segmente erweitert hatte. Dies ermöglicht die Systemsoftware Mapp Trak, mit der sich Produktdaten eindeutig mit einem Shuttle verknüpfen lassen, auf dem sich das jeweilige Produkt gerade befindet. So kann ein produktspezifischer Datensatz in einer Pharmaproduktion zum Beispiel die exakte Wirkstoffzusammensetzung und eine eindeutige Produkt-ID enthalten. Zudem kann gespeichert werden, an welchem Tag und zu welcher Uhrzeit das Produkt an welcher Verarbeitungsstation war. So kann der Applikationsingenieur auch ein FDA-konformes Tracking leicht realisieren. B&R Industrie-Automation AG www.br-automation.com Der Applikationsingenieur definiert Regeln, wie sich die Shuttles an bestimmten Triggerpunkten verhalten sollen. Mapp Trak errechnet dann die optimalen Bewegungen der einzelnen Shuttles. Bild: B&R Die Simulation verhält sich exakt so wie ein reales Acopos-Trak- System. So lässt sich die Entwicklung neuer Anlagen und Systeme wesentlich beschleunigen. Bild: B&R #004 33
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mit wie vielen Shuttles <strong>und</strong> bei welcher<br />
Geschwindigkeit die Applikation<br />
die höchste Produktivität aufweist. Die<br />
Software, die auf dem Computer im<br />
Büro läuft, ist identisch mit der Systemsoftware,<br />
die später auf der Steuerung<br />
verwendet wird. Ein Wechsel<br />
zwischen Simulation <strong>und</strong> realem Betrieb<br />
ist jederzeit möglich.<br />
Weiterhin lässt sich mit dem B&R<br />
Scene Viewer visualisieren, wie Shuttles<br />
mit zusätzlichen mechanischen<br />
Elementen wie etwa Verschraubern,<br />
Etikettierern oder Robotern interagieren.<br />
Hierfür ist lediglich ein Step-File<br />
des jeweiligen Maschinenelements zu<br />
importieren <strong>und</strong> dessen Bewegung im<br />
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Damit kann der Entwickler<br />
nicht nur den Track, sondern das Zusammenspiel<br />
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Dass Acopos Trak einfach handhabbar<br />
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bei einem Anwender der softwaretechnische<br />
Aufwand betragen,<br />
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mit Acopos Trak um zusätzliche<br />
Linearmotor-Segmente erweitert hatte.<br />
Dies ermöglicht die Systemsoftware<br />
Mapp Trak, mit der sich Produktdaten<br />
eindeutig mit einem Shuttle<br />
verknüpfen lassen, auf dem sich das<br />
jeweilige Produkt gerade befindet. So<br />
kann ein produktspezifischer Datensatz<br />
in einer Pharmaproduktion zum<br />
Beispiel die exakte Wirkstoffzusammensetzung<br />
<strong>und</strong> eine eindeutige Produkt-ID<br />
enthalten. Zudem kann gespeichert<br />
werden, an welchem Tag<br />
<strong>und</strong> zu welcher Uhrzeit das Produkt an<br />
welcher Verarbeitungsstation war. So<br />
kann der Applikationsingenieur auch<br />
ein FDA-konformes Tracking leicht<br />
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B&R Industrie-Automation AG<br />
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Der Applikationsingenieur<br />
definiert<br />
Regeln, wie sich die<br />
Shuttles an bestimmten<br />
Triggerpunkten<br />
verhalten sollen.<br />
Mapp Trak errechnet<br />
dann die optimalen<br />
Bewegungen der<br />
einzelnen Shuttles.<br />
Bild: B&R<br />
Die Simulation verhält<br />
sich exakt so wie ein<br />
reales Acopos-Trak-<br />
System. So lässt sich<br />
die Entwicklung neuer<br />
Anlagen <strong>und</strong> Systeme<br />
wesentlich beschleunigen.<br />
Bild: B&R<br />
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