Безопасность на рабочем месте при сборке автомобиля с датчиками Profisafe - автомобильная промышленность, сборка и обработка
Переключатели безопасности
Сборка автомобиля в MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik в Граце с датчиками безопасности PROFIsafe от Leuze electronic
MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik разрабатывает и производит системы и модули для всех деталей, вплоть до целого автомобиля для OEM-производителей (original equipment manufacturer — «оригинальный производитель оборудования») и VMs (vehicle manufacturers –«производители транспортных средств») автомобильной промышленности по всему миру. В настоящее время на заводе в Граце производятся Peugeot RCZ, MINI Countryman, Mercedes-Benz G-Class, Aston Martin Rapide и алюминиевые кузова автомобилей Mercedes-Benz SLS AMG. Это требует гибкости с передовой производственной системой, характеризующаяся роботами в сборочных ячейках, в опасной близости с которыми работают люди. Безопасность на рабочем месте является главным приоритетом здесь. Изготовитель системы EBZ создал совершенную концепцию безопасности на основе PROFIsafe с датчиками безопасности от Leuze electronic для производства кузова автомобиля Peugeot RCZ.
MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG, находящаяся в городе Грац, со своими подразделениями Engineering and Vehicle Contract Manufacturing, принадлежит к MAGNA STEYR Group, а значит к одному из крупнейших и многоотраслевых поставщиков автомобильной техники в мире. MAGNA STEYR является ведущим партнером по разработке и производству автомобильных производителей независимо от конкретных марок. OEM-производители (производители оригинального оборудования) и VMs (производители транспортных средств) предоставляют решения для широкого спектра услуг с гибкими стратегиями разработки и производства - от подсистем, таких как дверные модули, топливные системы или крыши, до целого автомобиля, от небольших серий до крупносерийного производства.
«Peugeot RCZ - это первый автомобиль, который PSA Peugeot Citroën поручил MAGNA STEYR» - объясняет Раймунд Линьорнер из отдела управления проектами в Граце. Он выдвигает на первый план термин «целый автомобиль», поскольку это заключает в себе полную ответственность, от выбора стратегии развития до разработки транспортного средства, а также приобретение всех новых деталей, обеспечение качества и производства. «Единственные спецификации, которые нам дали Peugeot – это концепция внешней формы автомобиля и строгий сроки», - сообщает Линьорнер. Он указывает на большой опыт работы с небольшими сериями и, не в последнюю очередь, на достаточно гибкие производственные линии. Тот факт, что для начала производства потребовалось всего 18 месяцев от виртуальных разработок, выполненных без создания физического прототипа, отлично это подтвердил. Гибкость производства позволяет MAGNA STEYR производить несколько различных типов автомобилей на одной производственной линии. Это требует не только трудовых ресурсов, но и высокой приспособляемости роботов и другого оборудования.
Абсолютная безопасность в зоне подачи сборочной ячейки
Сочетание ручного управления с автоматизированными процессами создает необходимость нахождения оператора в непосредственной близости к работающей машине, что требует очень сложной концепции безопасности. Типичная область, в которой люди работают почти рука об руку с роботом в сборочных ячейках - это изготовление кузовов автомобилей или, более конкретно, создание спортивного купе Peugeot RCZ. «Ячейки сборки спроектированы таким образом, что в них можно изготавливать несколько изделий. Сотрудники вставляют компоненты и выполняют определенные задачи», - говорит Линьорнер. Для этого требуется абсолютно безопасный и гибкий процесс контроля доступа к коммутирующему устройству в рабочей области и области подачи.
Йозеф Колманн из EBZ SysTec GmbH, Равенсбург, решил эту проблему сочетанием двух датчиков безопасности с различными функциями от Leuze electronic. Руководитель проекта, отвечающий за электронику сборочной системы, принадлежит коллективу EBZ Group, которая, как поставщик услуг в секторе изготовления кузовов автомобилей, выполняет все работы от разработки компонентов до ввода в эксплуатацию и оптимизации системы. В общей сложности на этой производственной линии имеется 23 промышленных робота, связанных друг с другом. Они обрабатывают и сваривают детали кузова. Также имеется дополнительно 16 пунктов подачи, через которые сотрудники попадают в рабочую область робота, чтобы поместить в систему новые компоненты. В каждом из этих пунктов необходимо устранить возможность попадания человека или другого объекта в опасную зону во время работы робота. «Кроме того, никто не должен находиться в этих областей, когда после подачи новых компонентов ячейка сборки снова включена», - добавляет Колманн. Оба требования выполняются комбинацией световых завес безопасности COMPACTplus и лазерных сканеров безопасности ROTOSCAN RS4 от Leuze electronic.
В то время, как световые завесы COMPACTplus ограждают зону вертикального доступа, при пересечении которой отключается соответствующая система, лазерные сканеры ROTOSCAN RS4 защищают так называемую зону шага назад. Безопасность лазерных сканеров определяется областью сканирования. Данное гальвано-чувствительное защитное оборудование 3-го типа надежно обнаруживает тело, ноги, руки и пальцы в контурах защитных полей, которые могут быть сконфигурированы в любых размерах. В зависимости от требований, с помощью всего одного лазерного сканера, сложные и изменяющиеся зоны безопасности могут контролироваться полностью. Ограничения в отношении пространства, подключения питания и гибкости практически полностью отсутствуют. Кроме того, место для монтажа абсолютно произвольное. Как правило, лазерные сканеры MAGNA STEYR располагают на полу, покрывая всю рабочую зону по горизонтали. Например, при сборке тыльной части днища RCZ, по которой перемещается каретка, робот-камера защищена не только сверху, но и вертикально.
Сигнализация доступа
Сигнальные лампы сообщают сотрудникам, когда один или несколько роботов сборочной ячейки отключены и, следовательно, разрешен доступ для добавления новых элементов. После завершения подачи, соответствующая рабочая область включается рабочим снаружи ячейки. Перед запуском робота лазерные сканеры ROTOSCAN RS4 проверяют всю ячейку робота. Благодаря датчикам безопасности, все области подачи полностью защищены как вертикальной, так и горизонтальной плоскости.
PROFIsafе соединение
Световые завесы COMPACTplus и лазерные сканеры безопасности ROTOSCAN RS4 оснащены встроенным разъемом PROFIBUS DP. Функциональное расширение PROFIsafe позволяет управлять безопасными стандартными устройствами автоматизации и устройствами защиты на PROFIBUS DP. «Нет необходимости в отдельных клеммных коробках для датчиков безопасности Leuze, так как они напрямую подключены к шине», - с радостью сообщает Kollmann. Датчики PROFIsafe не требуют внесения каких-либо изменений в существующие аппаратные компоненты и могут быть легко интегрированы в существующие системы.
Драйвер PROFIsafe является программным компонентом, сертифицированным TÜV (TUV - лаборатория, проводящая тесты на безопасность, с главным офисом в Германии. TUV может проводить испытания изделия на соответствие требованиям IEC или VDE. Изделия, имеющие маркировочный знак TUV, прошли проверку на соответствие нормам пригодности для продажи на европейском рынке). Надежность передачи данных достигается с помощью специальной структуры данных пользователя, в которой в дополнение к фактическим данным безопасности встроен контрольный байт, последовательный номер, а также дополнительная контрольная сумма. Адрес PROFIBUS обеспечивает уникальную адресацию устройства PROFIsafe даже в системах с несколькими ветвями PROFIBUS, что означает наличие нескольких подчиненных адресов для аналогичных устройств. Только циклические данные передаются надежно, то есть обрабатываются перед передачей через драйвер PROFIsafe.
Заключение
Защитные световые завесы COMPACTplus и лазерные сканеры ROTOSCAN RS4 гарантируют полную безопасность персонала в рабочих зонах производства автомобилей Peugeot RCZ в MAGNA STEYR.. Стандарт связи PROFIsafe представляет значительный потенциал экономии благодаря упрощенному подключению и разнообразию компонентов; Кроме того, он имеет хорошую модифицируемость, которая позволяет создать гибкость, требуемую MAGNA STEYR.