Herstellerneutral und standardisierbar: so setzt sie den neuen Maßstab
- Es gibt nur diese eine Leitsteuerung im System und sie kommuniziert horizontal und vertikal, auch nach VDA 5050.
- Der Kunde ist völlig frei in der Wahl der Fahrzeuge. Ob die FTFs von einem oder von mehreren Herstellern kommen, ist unerheblich. Sie werden alle problemlos integriert.
- Die eine einzelne Leitsteuerung lässt sich effizient an das IT-System anbinden. Zugleich liefert sie eine Fülle an Daten für die weitere Evolution der Produktionssysteme.
- Das System steigert die Produktivität und den ROI signifikant.
Was bedeutet funktionale Sicherheit
Mit dem Begriff der funktionalen Sicherheit ist die Sicherheit eines Systems gemeint, das von der korrekten Funktion des Systems und anderer risikoreduzierender Maßnahmen abhängt. Entsprechend fordert die Normenreihe IEC 61508 „Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/programmierbarer elektronischer Systeme“ die Anwendung diverser Methoden zur Beherrschung von Fehlern." Krayers FTS-Leitsteuerung erfüllt diese Kriterien vollumfänglich.
Was bedeutet standardisierbare FTS-Leitsteuerung?
Wenn es um die FTS-Leitsteuerung geht, liest man häufig den Begriff "standardisierte" Leitsteuerung. Doch solange es unterschiedliche Umweltbedingungen in Unternehmen und Gebäuden gibt, wird es auch keine standardisierte FTS-Leitsteuerung im Sinne eines "one size fits all" geben. Daher nutzt Krayers, ähnlich wie die Automobilindustrie, eine modulare Plattform-Strategie, auf der individuelle Anpassungen vorgenommen werden können. D.h. ein großer Teil besteht bereits, ist also standardisiert, und der Rest wird angepasst. So kommt es zur standardisierbaren FTS-Leitsteuerung.
Was bedeutet herstellerunabhängige FTS-Leitsteuerung?
Wenn Sie ein Smartphone zum Vergleich nehmen, können Sie über die Bluetooth-Funktion unter anderem Musik über Ihre Soundbox hören, die Daten Ihres Fitnesstrackers hochladen und eine PDF-Präsentation auf den Konferenzbildschirm hinüberwerfen. Das ist Herstellerunabhängigkeit par excellence.
In einer automatisierten Produktion hingegen können Unternehmen häufig nur die FTF-Fabrikate eines Herstellers nutzen, weil dessen Leitsteuerung mit anderen Fahrzeugen nicht kompatibel ist, auch wenn diese z.B. moderner und effektiver sind und den Anforderungen besser gerecht werden. Dem Unternehmen entgehen dadurch wichtige Produktivitätsfortschritte. Eine herstellerunabhängige FTS-Leitsteuerung dagegen bringt die Fahrzeuge diverser Hersteller wirkungsvoll unter einen Hut.
1. Der Kernel
Der Systemkern, der die Prozess- und Datenorganisation festlegt, besteht aus drei Bereichen: Hardware, Software, Programmierung und Hardware.
Hardware
Als Hardware kommen CPUs, meist von Siemens, Bosch oder Beckhoff zum Einsatz. Diese haben sich bestens bewährt und lassen sich problemlos in die Umgebung integrieren.
Software
Grundlage für die Krayers MasterFTS ist eine smarte Programmierung. Dabei kommen sowohl virtuelle als auch vorkonfigurierte Komponenten zum Einsatz. Diese Kombination macht das System so schnell, schlank und eben auch standardisierbar.
Programmierung
Bei der Programmierung sind Step 7 und TIA Portal die Mittel der Wahl. Hochgradig effizient, robust, langlebig und vertraut mit der Produktionswelt. So sprechen beide Welten von Anfang an die gleiche Sprache. Dabei bietet die Virtualisierung zwei entscheidende Vorteile: sie ermöglicht es, dass nicht nur größere Datenmengen verarbeitet werden können, sondern dass sich auch die Zeit für die Verarbeitung stark verkürzt.
Hardware
Als Hardware kommen CPUs von Siemens zum Einsatz. Denn diese haben sich bestens bewährt und lassen sich problemlos in die Umgebung integrieren.
2. Funktionale Sicherheit
Die funktionale Sicherheit ist Teil der Gesamtsicherheit eines komplexen automatisierten Systems. Sie schützt z.B. Menschen und Umwelt vor Fehlfunktionen eines Automatisierungssystems. Die Krayers MasterFTS-Leitsteuerung erfüllt alle Kriterien der funktionalen Sicherheit.
EN ISO 13849 und IEC 62061
Krayers MasterFTS-Leitsteuerung erfüllt mit ihrer SPS-Programmierung die Normen EN ISO 13849 und IEC 62061. Damit genügt sie den derzeit höchsten Anforderungen an die funktionale Sicherheit.
SPS, CPU & gelbe Technik
Die CPU erfüllt bereits für sich die Anforderung zur „sicheren Programmierung“. Die Anbindung der sicheren Sensoren, Aktoren und Antriebe wird „gelbe Technik“ genannt, da diese sicheren Komponenten in gelber Farbe gehalten sind.
PLC dominiert die PC-Lösung
Diese Kernaufgaben der funktionalen Sicherheit werden über PLC/ SPS leichter und vollständiger erreicht als über eine PC-Lösung.
3. Der Transport
Die Aufgabenstellung klingt einfach und ist doch sehr komplex: Maximale Transportleistung bei minimaler Anzahl an Fahrzeugen. Über einen fein abgestimmten Algorithmus findet die MasterFTS-Leitsteuerung hier situationsgerecht die Balance und die richtigen Antworten.
Fahrzeugdisposition
Ganz konkret kommt es hier nun zu einer mehrdimensionalen FTF-Auswahl nach verfügbarer Energiemenge im Energiespeicher, nach Nähe, Größe oder auch Gewichtsklasse.
Streckenbelegung
Kommunikation mit Toren, Aufzügen, Lastwechselstationen etc. für optimale ungehinderte Fahrtstreckenbelegung.
Verkehrsleitsteuerung
Die Verkehrsleitsteuerung sorgt für Sicherheit an Kreuzungen und Einmündungen. Dazu wird der Fahrkurs in Blockstrecken aufgeteilt, denn diese Vorgehensweise hat sich hier bereits bestens bewährt.
Energiemanagement
Da kein Fahrzeug auf der Strecke liegen bleiben darf, fragt das System fortlaufend den FTF-Ladezustand ab und organisiert das situationsgenaue Aufladen des Energiespeichers, um optimal verfügbar zu bleiben.
4. Der Auftrag
An dieser Stelle steht die logistisch optimale Auftragsdurchführung und deren Dokumentation im Vordergrund. Dazu zählen bei der MasterFTS-Leitsteuerung wiederum vier Bereiche:
Auftragsverwaltung
Damit sind die Koordination der Anzahl der Aufträge, die Art der Aufträge, die Dauer der Aufträge und deren Zeiten, Abhängigkeiten und Prioritäten gemeint.
Auftragsabwicklung
Die FTFs arbeiten dann die Aufträge (“hole von – bringe nach”) nach Plan ab: Prioritäten, Reihenfolgen, Zeiten, Abhängigkeiten etc.
Materialflusssteuerung
Die physische Warenbewegung wird über Schnittstellen mit den bestandsführenden Systemen (LVS) abgeglichen und geplant. So werden ständig Material- und Datenfluss synchronisiert.
Schnittstellensteuerung
Über den Monitor, Scanner etc. kann der Nutzer jederzeit in den Prozess eingreifen und sich mit Informationen versorgen. Ungeplante Änderungen können auf diese Weise unkompliziert vor Ort eingesteuert werden.
5. Die Visualisierung
Krayers MasterFTS-Leitsteuerung ist im Shopfloor zu Hause. Daher spielt die visuelle Aufbereitung der Informationen und Daten eine wichtige Rolle. Es geht darum, jederzeit den Status Quo aufzuzeigen, um ihn optimierend verfeinern zu können. Hier unterscheidet das System vier Funktionsbereiche:
Diagnose
FTF-Zustandskontrolle, Fehlerdokumentation und -analyse; Wartungshinweise bis hin zu predictive Maintenance.
Statistiken/ Monitoring
Die diversen Kennzahlen-Systeme (Soll-Ist) ermöglichen fortlaufende Wirtschaftlichkeitsvergleiche und damit einhergehende Wertschöpfungsoptimierungen.
Modellierung
Verschiedene Fahrkurse bieten unterschiedliche Potenziale. Per Modellierung werden die besten Wege ausgewählt.
Simulation
Geänderte Auftragssituationen verändern die Systemauslastung. Dies kann nun wiederum simuliert und prognostiziert werden. Um daraus fundiert und rasch die besten Lösungen abzuleiten.
6. Die Integration
Integration bedeutet, aus Personen, Systemen und Fahrzeugen ein harmonisches, exzellent zusammenspielendes Team zu bilden.
Nutzer
Ob Mitarbeiter vor Ort, Teamleiter, Controller oder Führungsrunde: jeder hat per Bildschirm Zugriff auf seine Informationen. Also auf alle Informationen, die für ihn wichtig und entscheidungsrelevant sind.
Peripherie
Sensoren informieren über Zustände, Mitarbeiter können direkt eingreifen. Gebäudebesonderheiten wie Schleusen und Aufzüge sind integriert.
IT-Welt
Die Schnittstellen zu den angrenzenden IT-Systemen wie ERP, LVS, BDE sind bereits definiert. Die Eingaben können über Maske, Scanner und Terminal erfolgen. So lässt sich die MasterFTS-Leitsteuerung relativ einfach in die betriebliche IT-Landschaft und deren Sicherheitsarchitektur einbetten.
FTF/ AGV
Die FTFs/ AGVs können herstellerunabhängig in die Krayers MasterFTS-Leitsteuerung integriert werden. Der zeitliche Aufwand hierzu ist – dank der Standardisierbarkeit der Leitsteuerung – überschaubar.
7. Der Return on Invest (ROI)
Zum überragenden ROI einer Krayers MasterFTS-Leitsteuerung tragen die folgenden Komponenten bei
Anschaffungspreis
Da nicht jedes Mal das Rad neu erfunden werden muss, sondern große Teile des vorhandenen Systems genutzt werden können, verkürzt sich die Zeit für Entwicklung und Programmierung beträchtlich. Während bisher jeder FTF-Hersteller seine eigene Leitsteuerung hatte, so dass es beim Einsatz verschiedener FTFs auch mehrere Leitsteuerungen in den Unternehmen gab, ist dies mit der MasterFTS-Leitsteuerung nicht mehr nötig. Es bleibt nur der zeitliche Aufwand, um die verschiedenen Fahrzeuge in die MasterFTS-Leitsteuerung zu integrieren – und der ist vergleichsweise gering.
Ausfallsicherheit
Krayers MasterFTS-Leitsteuerung läuft mit einer Ausfallsicherheit von 99.99 %. Das wirkt sich wiederum signifikant auf die Produktivität in der Produktion aus.
Applikationen
Kleine und mittlere Änderungen und Anpassungen können direkt vor Ort von den eigenen Mitarbeitern vorgenommen werden.
Laufzeit
Einmal eingerichtet, kann eine Krayers MasterFTS-Leitsteuerung ihren Dienst über viele Jahre tun. Denn das Ergänzen von weiteren FTFs oder Fahrstrecken kann jederzeit auf dem bereits bestehenden System erfolgen.
Unschlagbarer ROI
In Summe führen diese Faktoren dazu, dass die Krayers MasterFTS-Leitsteuerung nicht nur die Produktivität um ca. 25 % bis 30 % steigert, sondern dass auch der Return On Invest (ROI) um ca. 33 % bis über 50 % höher ausfällt als bei bestehenden Systemen. Das macht die Leitsteuerung nicht nur für Endkunden besonders attraktiv, sondern auch für FTF-Hersteller, die damit ebenfalls die eigene Wertschöpfung steigern können.
Diese MasterFTS-Leitsteuerung ist bereits Realität: Wir wissen, wovon wir sprechen.
Krayers MasterFTS-Leitsteuerung läuft seit 2014. Sie ist bei 20 Unternehmen (OEMs) im Einsatz. Im Schnitt werden dabei 25 FTFs koordiniert; in einem Fall sogar 86 FTFs. Die Ausfallsicherheit liegt live derzeit bei 99,99 %. Daher wissen wir, wovon wir sprechen und können auch die Argumentation, die zu den ROI-Ergebnissen führt, belegen.
- Krayers AGV System GmbH
- 26. Oktober 2021
- Werner Krayer