Planung und Realisierung einer praxisorientierten Roboterqualifizierungsanlage nach aktuellem Volkswagen Konzernstandard

 

Diese Bachelorarbeit wurde in Zusammenarbeit mit der Volkswagen Akademie in Emden erstellt.

In diesem Projekt geht es um den Aufbau von Roboterzellen in den Räumlichkeiten der Volkswagen Akademie Emden. Aufgrund des Neubaus der Karosseriebauhalle im Volkswagen Werk Emden und den damit eintretenden Volkswagenstrategien wie dem MQB (Modularer Querbaukasten), dem MPB (Modularer Produktionsbaukasten) sowie dem neuen Konzernstandard VASS (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda) werden Roboterqualifizierungsanlagen neuster Technologie errichtet bzw. erweitert, um die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit diesen vertraut zu machen. Eingeführt werden diese Systeme um weltweit führender Automobilhersteller zu werden.

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Konzeptionierung von zwei Roboterzellen, der Entwicklung des dazugehörigen EPLANs, der Programmierung des Steuerungsprogramms für die SPS und die daraus generierte Visualisierung der  Bedienoberfläche.

Zu Beginn der Arbeit musste sich für den Aufbau zwei weiterer Roboterzellen ein Raumkonzept überlegt werden. Das in der folgenden Abbildung entstandene Konzept wurde aus drei verschiedenen Konzepten, anhand von Kriterien wie Sicherheit, Kosten und praktischem Nutzen, ausgewählt. Die beiden so entstandenen Zellen sind oben links in der Abbildung zu erkennen. Sie werden mit den beiden im Bild rechts befindlichen Roboterzellen zusammengeführt um effiziente Schulungsbedingungen herzustellen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im Konzernstandard VASS werden Anlagen in Abschnitte eingeteilt. Es gibt sogenannte Arbeitsgruppen die von einer SPS gesteuert werden. Diese teilen sich auf in Schutzkreise, in denen es wiederum Bearbeitungsstationen gibt.

In obiger Abbildung befinden sich zwei Arbeitsgruppen. Unten Links befindet sich die erste die aus Robotern einer älteren Generation bestehen. Die zweite Arbeitsgruppe zusammengesetzt aus der neusten Technik ist aufgetrennt, oben links und mittig rechts zu finden. Jede der Roboterzelle stellt einen eigenen Schutzkreis dar.

Nachdem die Zellenkonzepte erstellt waren, wurde sich mit der Konstruktion des EPLANs befasst. Dieser wird nach Volkswagen Standard erstellt um eine einheitliche Anlagenelektrik zu gewährleisten und somit einen schnelleren Aufbau der Zellen und eine schnellere Inbetriebnahme zu ermöglichen.

Das SPS Programm wird nach Konzernstandard VASS erstellt. Die verschiedenen Bausteine werden aus Wolfsburg vorgeben und müssen dann Anlagenspezifisch mit den Ein– und Ausgängen der Sensoren und Aktoren verschaltet werden.

Aus diesem erstellten SPS Programm, ermöglicht ein Generator die automatische Erstellung einer Visualisierung zur Bedienung der Anlage. Diese Visualisierung läuft auf Panel-PCs die vor den Schutzkreisen aufgebaut werden.

In der Abbildung ist der Betriebsmittelschrank für die neue Anlage zu erkennen (3). Um die anfallenden Signale außerhalb des Schranks in der SPS einlesen zu können, werden dezentrale Peripherien eingesetzt. Diese Komponenten werden über Kupferleitungen und Lichtwellenleiter miteinander verdrahtet. Als Übertragungsprotokoll wird PROFINET genutzt.

Nach dem Aufbau der Hardware und Programmierung der Software, ist die Anlage in Betrieb genommen worden und wurde auf ihre korrekte Funktion überprüft.

Mit dieser Anlage ist es nun möglich, eine genügend hohe Anzahl an Instandhaltern und Anlagenführern zu qualifizieren, um zum Start der Produktion des neuen Passat B8 im Jahr 2014 gerüstet zu sein.

 

 

 

Matthias Pralle

Elektrotechnik, Fachrichtung Automatisierungstechnik

 

 

Abbildung 1: Raumkonzept