Lösung

Wechselrichter sind das „Herzstück“ des Antriebssystems in Elektrofahrzeugen. Ihre effiziente Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlung, präzise Motorsteuerung und Energierückgewinnungsfunktionen wirken wie die Pumpfunktion des Herzens und spielen eine entscheidende Rolle für den stabilen Betrieb, die Reichweite und die Leistungsfähigkeit von Elektrofahrzeugen

Die Montagelinie für Wechselrichter in Elektrofahrzeugen umfasst komplexe Prozesse wie Roboter-Montagestationen, automatische Schraubsysteme, Einpressvorrichtungen, automatische Dosier- und Applikationsanlagen, Anlagen zur Montage von Leistungsmodulen, Schweißanlagen und Prüfeinrichtungen. Ein hochautomatisierter, hochpräziser und äußerst zuverlässiger Produktions- und Montageprozess gewährleistet die Leistungsfähigkeit der Wechselrichter

Schwachstellen und Herausforderungen

Problempunkt 1: Mangelnde Transparenz bei der Information und verzögerte Reaktion auf Störungen

      Herkömmliche Sensoren und Aktoren verfügen nicht über Selbstdiagnosefunktionen, wodurch eine frühzeitige Warnung vor ihrer Lebensdauer oder potenziellen Ausfällen unmöglich ist. Tritt eine Anomalie auf, muss die Produktionslinie für eine gründliche Fehlersuche angehalten werden, was die Produktionszykluszeit und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) erheblich beeinträchtigt

Problempunkt 2: Begrenzter Installationsraum und komplexe Verkabelung im Inneren des Schranks

Herkömmliche E/A-Module werden in Schaltschränken installiert, was nicht nur Platz beansprucht, sondern auch aufwendige und kostspielige Feldverkabelung erfordert. An Arbeitsplätzen mit Metallspritzern, wie z. B. beim Schweißen und Pressen, ist die Installation herkömmlicher Geräte in der Nähe schwierig

Lösung

Um die zuvor genannten Schwachstellen zu beheben, verwendet die NIC-Produktionslinie eine Steuerungsarchitektur auf Basis der Siemens S7-1500-Steuerung und ist über das Profinet-Protokoll mit einer verteilten E/A-Lösung mit Schutzart IP67 verbunden, die insbesondere Folgendes umfasst:

Highlights

1. Transparentes Gerätemanagement ermöglicht vorausschauende Wartung

• Mithilfe des IO-Link-Protokolls kann der AUPN 8A0B Diagnosedaten wie Lebensdauer, Fehlercodes und Betriebszustand kompatibler Sensoren und Aktoren in Echtzeit auslesen
• Das Wartungspersonal kann geplante Stillstandszeiten nutzen, um Komponenten, die sich dem Ende ihrer Lebensdauer nähern, vorzeitig auszutauschen und so ungeplante Stillstandszeiten zu vermeiden; im Falle eines Fehlers kann dieser schnell lokalisiert werden, was die Fehlersuche erheblich verkürzt

2. Hoher Schutz gemäß IP67, unterstützt die Installation in der Nähe des Schaltschranks

• Das Modul besitzt die Schutzart IP67 und kann ohne Schaltschrank direkt an der Seite des Geräts oder neben dem Arbeitsplatz installiert werden
• Durch die Konstruktion mit Metallgehäuse kann es auch an Arbeitsplätzen, an denen Metallspritzer auftreten, wie z. B. beim Schweißen und Pressen, zuverlässig eingesetzt werden, wodurch die Verdrahtungsstrecke vor Ort und die Verdrahtungskosten erheblich reduziert werden

3. Hohe Vibrationsfestigkeit und flexible Verkabelung, anpassungsfähig an komplexe Prozesse

• Die Module AUPN 8A0B und AUIO 16DIOP-T zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Vibrationsfestigkeit aus und eignen sich für dynamische Belastungsszenarien wie Robotermontage und Einpressmontage
• Es ist mit hochflexiblen Kabeln ausgestattet, um den Verdrahtungsanforderungen beweglicher Teile und beengter Räume gerecht zu werden und einen langfristig stabilen Betrieb des Systems zu gewährleisten

4. Das weltweit erste vierstufige IO-Link-Kaskadierungssystem optimiert die Netzwerkkosten

• Es unterstützt eine 4-stufige IO-Link-Kaskadierung mit einer maximalen Übertragungsdistanz von bis zu 80 Metern pro Kanal
• In großtechnischen Produktionslinien kann dadurch die Anzahl der IO-Link-Mastermodule deutlich reduziert, die Hardware- und Verkabelungskosten gesenkt und gleichzeitig die Flexibilität der Systemerweiterung beibehalten werden, was zu einer hervorragenden Kosteneffizienz führt