Multi Carrier, PacDrive und EcoStruxure Machine Advisor

Dreifache Expertise für Prozesstechnik

Mit dem neuen Multi Carrier Lexium MC12 wird Transport und Positionierung von Objekten in der Prozesstechnik auf ein neues Niveau gehoben. Als fester Bestandteil der Automatisierungsplattform PacDrive 3 ist er vollständig in die IIoT-Lösungsarchitektur EcoStruxure Machine von Schneider Electric integriert.

Sich schnell verändernde Kundenwünsche, permanente Sortimentserweiterungen, Nischenprodukte und selbst schwankende Rohstoffkapazitäten auf dem Weltmarkt stellen hohe Ansprüche an Maschinen und Anlagen in der Prozessindustrie – und hier besonders in der kleinformatigen Portionierung und Verpackung. Neben Standzeiten und Gesamtanlageneffizienz stehen heute vor allem Umrüstzeiten und der damit verbundene technische Aufwand auf dem KPI-Prüfstand.

Mit dem neuen Multi Carrier Lexium MC12 ist es Schneider Electric gelungen, Maschinenbauern und OEMs eine Transportunit zu liefern, die genau diese Herausforderung meistert: Flexibilität, Präzision, Rentabilität und Effizienz – und das bei beliebigen Losgrößen. Insbesondere auf die komplexen Anforderungen der Prozessindustrie – etwa der Arzneimittelverblisterung – zugeschnitten, ermöglicht Lexium MC12 die Umsetzung von kompakten Maschinendesigns und kurzen Durchsatzzeiten.

Plug & Play für Hardware und Kommunikation

Der neue Multi Carrier von Tech-Konzern Schneider Electric ist auf das Transportieren, Positionieren und Gruppieren von Objekten spezialisiert und besteht grundsätzlich aus einem Track und frei aufsetzbaren Carriern. Flexible Veränderungen des modular aufgebauten Systems sind auch nach Inbetriebnahme jederzeit möglich. Das Schienenlayout wird im Kern aus frei kombinierbaren Motorsegmenten, Verbindungselementen und Führungsschienen zusammengesetzt. Die Motorsegmente enthalten die Leistungselektronik und erzeugen ein magnetisches Feld, mithilfe dessen sich die Carrier mit einer Genauigkeit von bis zu 0,03 mm über den Track bewegen lassen.

Einfache steckbare Verbindungselemente stellen die Feldbus-Kommunikation sowie die Spannungsversorgung zwischen den Motorsegmenten sicher und reduzieren den Verkabelungsaufwand auf ein Minimum. Dadurch und durch den Betrieb mit 48 V Gleichstrom, sind keine speziellen elektrotechnischen Fachkenntnisse erforderlich. Ober- und unterhalb der Motorsegmente werden zudem Führungsschienen angebracht, die die magnetisch aufgesetzten Carrier präzise in der Spur halten. Insgesamt lassen sich Auf- und Umbau der Anlage sehr einfach und ohne Spezialwerkzeug umsetzen.

Aufbau passt sich flexibel an Örtlichkeiten an

Besonders wertvoll – gerade in industriellen Maschinenumgebungen – ist der anpassungsfähige Aufbau des Multi Carriers: Mithilfe von frei kombinierbaren Geraden und 45-Grad-Kurven kann eine Vielzahl an unterschiedlichen Track-Geometrien umgesetzt werden – zum Beispiel Kreise, Ovale, Quadrate oder Rauten. Auch offene Layouts sind möglich. Im Fall von geschlossenen Geometrien bleibt der Innenbereich zwischen den Motorsegmenten und Führungsschienen zudem frei und bietet Platz für die Installation von Prozessstationen oder Robotern. Indem diese also nicht außerhalb des Tracks angebracht werden müssen, nimmt die gesamte Anlage weniger Raum ein und bleibt kompakt.

Zudem können die Carrier auf den Schienen nicht nur äußerst genau, sondern auch mit je eigenen Geschwindigkeiten bewegt werden. Da einzelne Prozessstationen entlang eines Verarbeitungs- oder Fertigungsprozesses damit nicht von einheitlichen Taktzeiten abhängig sind, sondern je individuell arbeiten können, lässt sich die Zahl an Bearbeitungsschritten oftmals stark reduzieren. Außerdem müssen zwischen den einzelnen Stationen weniger Pufferzonen eingeplant werden. Dank der hohen Bewegungspräzision der Carrier ist es zudem möglich, auch in den Kurven Robotereingriffe durchzuführen. Somit lässt sich die volle Länge eines Schienenlayouts für die Materialbearbeitung nutzen.

PacDrive beschleunigt Prozesse

Nun ist der Multi Carrier nicht allein und losgelöst in der Maschinenhalle unterwegs – auch wenn er aufgrund seiner flexiblen Aufbaustruktur überall noch einen freien Montageplatz finden könnte. Für die Anbindung einer derartigen Komponente bedarf es einer Vielzahl an Arbeitsschritten. Angefangen bei der Planung innerhalb der virtuellen Softwareumgebung über die Auslegung und Konstruktion der realen Anlage bis hin zu Testfahrten und Inbetriebnahme – die Integration von neuen Anlageteilen wie dem Multi Carrier in sowieso schon komplexe Maschinen deckt nicht nur eine breite Palette an Tätigkeiten ab, sondern erfordert auch die Zusammenarbeit vieler unterschiedlicher Spezialisten. Planung, Konstruktion, Programmierung und Inbetriebnahme sollten im Idealfall durch Software- und Hardwarelösungen aus einer Hand umfassend abgedeckt sein. Hier stellt etwa PacDrive 3 von Tech-Konzern Schneider Electric ein gutes Beispiel dar.

Hardwareseitig bietet PacDrive 3 dem Ingenieur für die reale Auslegung seiner Anwendung ein Komplettangebot für die Automatisierung von anspruchsvollen Maschinen. Unter anderem zählen Servomotoren und -antriebe, Robotik-Komponenten, Sicherheitskomponenten sowie sehr leistungsstarke Motion-Steuerungen dazu. Da bereits eine Steuerung bis zu 130 Achsen regeln kann – und bis zu 20 Steuerungen (für das Betreiben von 2.600 synchroner Achsen) miteinander verknüpft werden können – reduziert sich die Menge an verbauter Hardware im Vergleich zu herkömmlichen Systemen erheblich. Indem außerdem Einkabelmotoren sowie dezentral installierbare ILM Antriebe zur Verfügung stehen, bleiben Verkabelungsaufwand und Platzbedarf im Schaltschrank äußerst gering. Dank Sicherheitsprotokoll über Sercos lässt sich zudem die Kommunikation der sicherheitsrelevanten Elemente vollständig in die Standardkommunikation integrieren. Somit ist auch hier keine zusätzliche Verkabelung erforderlich.

Mit EcoStruxure ist das Ganze mehr als die Summe der Teile

Das Multi Carrier System Lexium MC12 ist als fester Bestandteil der Automatisierungsplattform PacDrive 3 vollständig in die IIoT-Lösungsarchitektur EcoStruxure Machine von Schneider Electric integriert. Damit ist sichergestellt, dass zwischen physischer Maschine und übergeordneter Softwareebene eine maximale Datendurchgängigkeit besteht. Innerhalb der Softwareumgebung EcoStruxure Machine Expert lassen sich Planung, Simulation, Programmierung und Inbetriebnahme einer gesamten Anlage ohne Brüche oder fehleranfällige Exports durchführen. Dazu entsteht bereits in einer sehr frühen Phase der Entwicklung ein virtuelles Abbild der Maschine: Mit diesem digital Twin können sämtliche Bewegungsabläufe simuliert, visualisiert und auf ihren Nutzen hin überprüft werden, noch bevor ein einziges Stück Hardware verbaut wurde. Auf diese Weise steht Maschinenherstellern verlässliches Zahlenmaterial zur Verfügung, um Kunden von den Mehrwerten ihrer Konstruktion in puncto Output und Flexibilität zu überzeugen. Und auch während des laufenden Betriebs einer Anlage können Anwender geplante Investitionen in Umbauten oder Erweiterungen mithilfe der Simulationsmöglichkeiten datenbasiert prüfen und absichern.

Eingebettet in das Komplettsortiment für die industrielle Automatisierung von Schneider Electric, bietet sich Nutzern des neuen Multi Carriers ein umfangreiches Sortiment an Hard- und Softwarelösungen, mit denen sich die Potenziale von Lexium MC12 noch deutlich erweitern lassen. Darunter zum Beispiel Apps und digitale Services für die mobile Inbetriebnahme, cybersicheres Remotemanagement, Condition Monitoring oder Augmented Reality-basierte Wartungsvorgänge.

Vom Newsletter abmelden? Hier klicken