Wartungseingriffe unter Betriebsbedingungen in Bereichen mit blockiertem Zugang stellen eine große Herausforderung dar. Ob in hochautomatisierten Fabriken und Lagern, robotisierten Fertigungsinseln oder fortlaufenden Prozessstraßen – überall lauern vielseitige Gefahren für die Gesundheit des Wartungspersonals, was Lösungen für ein hohes Sicherheitsniveau erfordert.
Vor allem die Automobilproduktion der Zukunft wird von hochflexiblen und leicht skalierbaren Produktionslinien geprägt sein. Die Montagelinien werden zunehmend durch fahrerlose Transportsysteme (FTS) sowie autonome, mobile Roboter (AMRs) geprägt sein. Der Einsatz von FTS und AMRs wird einige klassische Produktionsprozesse ergänzen und verändern sowie neue Herausforderungen für Integratoren und ihre Zulieferer schaffen. Diese sollten Erfahrungen mit Energie- und Datenmanagementsystemen in der Automobilproduktion sowie mit Elektrohängebahn- und Skillet-Fahrzeugsteuerungslösungen vorweisen, um die hohen Anforderungen der Branche in Bezug auf Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen zu können. Conductix-Wampfler, einer der weltweit führenden Hersteller von Systemen für die Energie- und Datenübertragung zu beweglichen Verbrauchern, ist ein kompetenter Partner, der gleich mehrere intelligente Lösungen für die Produktionsprozesse von morgen aus einer Hand anbietet.
Die neue Generation induktiver Ladelösungen
Für die Energieübertragung an einzelne Fahrzeuge sowie für das Laden ihrer Bord-Energiespeicher hat Conductix-Wampfler den Wireless Charger 3.0 entwickelt. Diese neue Generation induktiver Ladegeräte für das effiziente und berührungslose Laden von autonomen, batteriebetriebenen Fahrzeugen verfügt über einen höheren Wirkungsgrad und besserer Leistung bei geringerer Größe im Vergleich zu bestehenden Angeboten. Der Wireless Charger 3.0 erfüllt alle Anforderungen von Industrie 4.0 und ermöglicht ein automatisiertes, berührungsloses Laden.
Dank der kabellosen, in den Prozessablauf integrierten Möglichkeit des Ladens, können kleinere und leichtere Energiespeicher an den FTS und AMRs eingesetzt werden. Lithium-Ionen-Batterien werden geschont, was zu einer deutlich höheren Lebensdauer dieser immer noch relativ teuren Komponente eines Roboters beiträgt. Die Ladephilosophie trägt zudem zu höheren Systemverfügbarkeiten und mehr Wirtschaftlichkeit bei. Nicht zuletzt bietet eine kabellose oder nichtleitende Lösung Vorteile in Bezug auf die Sicherheit. Insbesondere bei herausfordernden Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Reinraum-Applikationen oder Applikationen mit stark verschmutztem Umfeld, kann die induktive Technologie punkten. Da keine Kontaktierung zwischen Fahrzeug und Ladeinfrastruktur besteht, wird der Verschleiß erheblich reduziert, menschliche Interaktion hinfällig und damit der gesamte Prozess auch tatsächlich komplett automatisiert.
Skalierbare Lithium-IonenBatteriemodule anwendungsspezifisch ausgelegt
Da die Systemleistung von AGVs und AMRs immer von jeder einzelnen Komponente abhängig ist, bietet Conductix-Wampfler das gesamte Energiesystem dafür an. Neben dem Wireless Charger 3.0 stellt Conductix-Wampfler auch die zur Anwendung passenden On-Board-Energiespeichersysteme als Komplettpaket zur Verfügung. Die skalierbaren Lithium-Ionen-Batteriemodule werden auf die anwendungsspezifischen Anforderungen ausgelegt. Spannungsebenen von 24 bis 60V, sowie Kapazitäten von 30 bis 400Ah sind verfügbar und ermöglichen schnelles Laden und Entladen bei hohen Ladezyklen. Alle Batteriemodule enthalten ein integriertes Batteriemanagementsystem (BMS), das flexibel angeordnet werden kann, um den begrenzten Raum optimal zu nutzen. Zudem werden Zustandsinformationen der Batterie über das BMS an das Ladegerät und bei Bedarf auch an die übergeordnete Peripherie kommuniziert. Da es bei der Konstruktion von FTS immer die Größe berücksichtigt werden muss, bietet die hohe Energiedichte der verwendeten Batteriezellen sowie die sehr kompakte und skalierbare Montagemethode klare Vorteile für die Konstruktion neuer Fahrzeuge.
Kombiniert mit den einzigartigen Eigenschaften des Wireless Charger 3.0 kann ein Nachladestrom von bis zu 3C realisiert werden. Dadurch kann die Batterie mit einem Vielfachen ihrer Kapazität aufgeladen werden, was die unproduktive Zeit auf ein Minimum reduziert. Die durch den Wireless Charger 3.0 unterstützte Opportunity-Charging-Philosophie garantiert einen 24/7-Einsatz der FTS und AMRs und führt zu einem strategischen Vorteil innerhalb hochautomatisierter Produktionslinien und logistischer Knotenpunkte. Durch die Kombination von Ladetechnik und Energiespeicherlösungen fallen aufwendige Anpassungsprozesse und Integrationsprobleme auf Kundenseite weg und eine abgestimmte Komplettlösung ist das Resultat.
Nothalt: Damit alles sicher zur Ruhe kommt
Sicherheit ist eines der zentralen Anliegen in der Produktion. Die stetig steigende Anzahl von FTS und AMRs in den Werken kann die Steuerung jedes einzelnen Geräts erschweren und stellt dadurch eine Herausforderung für das Sicherheitskonzept dar. Insbesondere die Handhabung globaler Notstopps von autonomen Robotern innerhalb eines definierten Bereichs ist eine Mammutaufgabe. Noch komplexer wird es, wenn sich FTS-Flotten von unterschiedlichen Herstellern in einem Netzwerk bewegen. Im Vergleich zu einer fest verdrahteten Datenverbindung und einer kontinuierlichen Energieversorgung sind drahtlos gesteuerte Fahrzeuge mit einem Energiespeicher an Bord komplexer. Jay RadioSafe von Conductix-Wampfler ist entwickelt worden, um genau dieser Herausforderung intelligent zu begegnen.
Die Lösung beinhaltet einen drahtlosen Sicherheitsstopp für mobile Fahrzeuge innerhalb industrieller Produktionslinien. Das System übernimmt die Übertragung eines sicheren Stopp-Befehls zwischen einer nicht beweglichen Steuerung und verschiedenen mobilen Fahrzeugen wie AGVs oder AMRs. Es besteht aus einem Sicherheits-Funksender und zahlreichen Sicherheits-Funkempfängern, womit auch große Fahrzeugflotten sicher gehandhabt werden können. Jay RadioSafe erfüllt die Sicherheitsanforderungen SIL3 und Ple und ist vom TÜV Süd zertifiziert.
Über eine sichere Not-Aus-Funktion hinaus kann das System kontrollierte Haltefunktionen oder verzögerte Stopp-Funktionen übertragen. Die Verzögerung garantiert, dass die Fahrzeuge nicht anhalten und Brandschutztüren oder Evakuierungswege innerhalb einer Anlage blockieren. Die verwendete Frequenz für die Übertragung kann gemäß den Vorschriften auf das jeweilige Einsatzland eingestellt werden. 25 Arbeitskanäle im 434Mhz oder 64 Kanäle im 915Mhz Frequenzband stehen dafür zur Verfügung. Nach dem sicheren Stopp-Signal können die unbemannten Fahrzeuge auch sicher wieder angeschaltet werden und den Dienst wieder ohne menschliche Interaktion wieder aufnehmen.
Ob Konzeption oder Anpassung der bestehenden Energieübertragungs-Philosophie, das Laden und die Energiespeicherung in autonomen Fahrzeugen oder sichere Nothalt-Konzepte – von Conductix-Wampfler erhalten Integratoren intelligente Lösungen aus einer Hand.
www.conductix.com
