Aufrufe
vor 1 Jahr

Industrielle Automation 2/2016

  • Text
  • Industrielle
  • Automation
Industrielle Automation 2/2016

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Alle Daten auf einen Blick Codelesesysteme für eine optimierte Qualitätskontrolle in der Elektronik-Fertigung Marcus Illgen Intelligente Codelesesysteme und Bildverarbeitungssoftware ermöglichen im Siemens-Gerätewerk Amberg die zuverlässige und schnelle Verifizierung der gekennzeichneten Produkte. Ein Leistungsabfall bei der Markierung wird erkannt, bevor es zu Fehllesungen oder zum Stillstand der Fertigungslinien kommt. Zudem entlasten statistisch und grafisch aufbereitete Ergebnisberichte die Qualitätstechniker. Die Markierung der Komponenten für die im Siemens Gerätewerk Amberg (GWA) gefertigten Produkte findet in einem sehr frühen Stadium des Produktionsprozesses statt. Dies erlaubt die zielgenaue Steuerung der nachfolgenden Schritte. „Vor rund zwei Jahren haben wir im Gerätewerk ein Projekt angestoßen mit dem Ziel, dauerhaft eine hohe Codierungsqualität der gefertigten Produkte zu erzielen“, erklärt Werner Ahles, zuständig für die Technologie Codeverifizierung im Gerätewerk. Er berichtet weiter: „Bis zur Umstellung auf Direktmarkierung haben wir die Teile mit Barcode gekennzeichnet. Seit ca. zwei Jahren beschriften wir die Produkte mit Data-Matrix-Codes.“ Die 2-D-Codierung mit ihrer hohen Datendichte ist nach Ansicht des Technologieplaners herausragend in Bezug auf Dauerhaftigkeit, Markiergeschwindigkeit und Materialunabhängigkeit. Selbst nach mehreren Bearbeitungsschritten erkennen die Lesegeräte die punktförmigen Codes noch fehlerfrei. Präzise Qualitätsaussagen durch Identsysteme „Wir haben uns für Simatic MV440 als effiziente Lösung zur Code-Verifizierung und Fehlerprüfung der gekennzeichneten Bau- teile entschieden. Anhand der Ergebnisse, die uns die Identsysteme liefern, können wir präzise Qualitätsaussagen treffen“, erklärt Ahles. Schon kurze Zeit nach der Einführung und den ersten positiven Resultaten erkannten die Technologen die Möglichkeit, die Installation sowohl für Messwertaufzeichnung und Dokumentation als auch für Trendanalysen der Prüfparameter sowie deren Darstellung in Diagrammform zu verwenden. Den passenden Partner für die Erweiterung der Qualitätsmanagementlösung fanden Ahles und seine Kollegen in der Simon IBV GmbH aus dem oberfränkischen Gesees. Das Unternehmen verfügt über langjährige Erfahrung im Bereich der industriellen Bildverarbeitung. Die im Amberger Werk installierten stationären Simatic-Codeleser stellen den schnellen und unkomplizierten Einsatz sicher und sind auch bezüglich ihrer Schnittstellen sehr flexibel einzusetzen (www.siemens.de/ codeleser). Die Kommunikation der Verifier mit der Prozesssteuerung sowie die schnelle Marcus Illgen ist Promotor für Industrielle Identifikation bei der Siemens AG in München

SENSORIK UND MESSTECHNIK 03 Sinkt die Lesbarkeit der Codes kann es zu Anlagenstillständen oder zu höheren Ausschuss quoten kommen und zuverlässige Übertragung der Messdaten und Bilder erfolgt über die Profibus- und Ethernet-Schnittstellen der Identsysteme. Die Geräte sind über Profibus mit der Steuerung der Fertigungslinie vernetzt, die ihnen die passenden Messparameter der zu prüfenden Produkte sendet. Die Simavis-Qualitätsmanagementsoftware (QM) von Simon IBV soll auf einem PC zur Erfassung und Verarbeitung der Qualitätswerte laufen. Es ist geplant, diesen mit den rund 20 installierten Lesegeräten/Readern zu verbinden. Vor der Installation werden die Codeleser kalibriert, sodass sie anschließend immer mit den gleichen Einstellungen in punkto Geometrie, Anordnung und Beleuchtung arbeiten. Industrieweit verbindliches Identifikationsverfahren Die frühzeitige Druckbildprüfung verhindert, dass Produkte den gesamten Fertigungsprozess durchlaufen und erst im letzten Arbeitsschritt unzureichend gekennzeichnete Teile erkannt und ausgesondert werden. Durch die Simavis-Bildverarbeitungssoftware soll beispielsweise ermöglicht werden, den Leistungsabfall eines Laserbeschrifters frühzeitig zu erkennen und durch vorbeugende Wartung einen Anlagenstillstand zu vermeiden. Mit der Norm ISO/IEC 15415 wurde ein industrieweit verbindliches Identifikationsund Datenerfassungsverfahren geschaffen. Es erlaubt, Produkte unabhängig von der Beschriftungsart (Laserbeschrifter, Nadelpräger) und vom Lesegerät zu codieren und zu decodieren. Und es bildet die Basis für eine einheitliche Qualitätskontrolle und Rückverfolgung. Zur Code-Verifizierung passieren die gekennzeichneten Teile das Sichtfeld der Identsysteme, die an den Markierstationen der Fertigungslinien installiert sind. Reflexionen oder unzureichende Lichtverhältnisse lassen sich durch die geeignete Auswahl des Objektivs sowie der Beleuchtung beseitigen. Selbst Verschmutzungen oder Beschädigungen des Data- Matrix-Codes (DMC) von bis zu 25 Prozent kompensieren die Reader mühelos. Ein Transportband bewegt die Produkte kontinuierlich an den Lesesystemen vorbei. Die Durchlaufmenge jeder Fertigungslinie liegt bei etwa 3 600 Komponenten/Stunde. 01 Die Markierung der Komponenten findet sehr früh im Produktionsprozess statt, um die nachfolgenden Schritte zielgenau zu steuern 02 Die im Amberger Werk installierten Simatic-Codeleser stellen einen unkomplizierten Einsatz sicher „Sobald ein Produkt das Sichtfeld passiert“, erklärt Alexander Plank, Technologieplaner im Gerätewerk Amberg, „liest der Reader innerhalb von Sekundenbruchteilen den gelaserten Data-Matrix-Code. Aufgrund der kurzen Belichtungszeiten und der Lichtintensität lesen die Reader bei voller Bandgeschwindigkeit. Qualitätsdaten zurückliegender Lesungen sind abrufbar Die genaue Kalibrierung der Sensoren und die präzise Bestimmung der Parameter schafft die Voraussetzung für die Verifizierung der Markierungen. Plank berichtet weiter: „Das Auffinden von Fehlerursachen durch exakte Prüfergebnisse verringert die Ausschussquote und senkt die Kosten. Denn der Instandhalter kann korrigierend in die laufenden Produktionsprozesse eingreifen.“ Weitere Vorteile schafft das automatische Dokumentieren der Qualitätsdaten. Der Reader-Auswahl ging eine Evaluierungsphase voraus, in der Ahles und seine Kollegen die Codelesesysteme umfangreichen Tests unterzogen. Mit der QM-Software Simavis S steht Mitarbeitern der Qualitätssicherung den gängigen Normen und Standards entsprechend eine Lösung für die Validierung zur Verfügung. Hierbei teilt die Simatic S7-Steuerung dem MV440- Reader mit, welche Produkte mit welchen Parametern zu messen sind. Diese Steuerprogramme geben Werte für die Belichtung, die Beleuchtungsart und die Trigger- Verzögerung vor. Die anschließend von der Kamera ermittelten Ergebnisse werden sowohl der Simatic S7-Steuerung als auch der QM-Software Simavis S zusammen mit den Bildinformationen übertragen. Ampelfunktionen warnen bei Leistungsabfall Christoph Simon, Geschäftsführer bei Simon IBV erläutert: „Die Software sammelt die Einzeldaten der verschiedenen Sensoren, bereitet sie verständlich auf und stellt die Messwerte detailliert dar, sodass der Werker Trends auf einen Blick erkennt und ggf. auf einen Qualitätsabfall reagieren kann. Direkt nach dem Aufbringen der Codierung gibt die Software mit Ampelfunktionen Auskunft über den Qualitätsstatus. Der Benutzer erkennt frühzeitig, ob die Lesequalität im Gutbereich liegt, ein nachlassender Kontrast auf einen Leistungsabfall der Laserbeschrifter hindeutet, die Markierung verschmutzt ist oder der Code verzerrt aufgebracht wurde. Mit verschiedenen Softwarefunktionen kann er dann die Einstellungen während des laufenden Prozesses nachjustieren und die Druckqualität anpassen“. „Mit der neuen Lösung erreichen wir eine konstant hohe Kennzeichnungsqualität. Wir können Trends analysieren und die Leistungsfähigkeit der Prüfmittel transparent darstellen. Die nachträgliche Fehlersuche an Ausschussteilen entfällt komplett“, betont Werner Ahles. Als Weiteres plant er Regelkreise, die bei einem Leistungsabfall die Systeme automatisch nachjustieren. www.siemens.de INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2016 33

AUSGABE