HMI-Handbediengerät Sichere Maschinenbedienung in der Automotivindustrie

Für die Inbetriebnahme und Wartung seiner Fertigungsstationen suchte Grob nach einem Anbieter für das dafür benötigte HMI-Handbediengerät. Fündig wurde der Maschinenbauer bei Keba. 

Das 1926 in Mindelheim gegründete Familienunternehmen Grob ist vor allem in den Bereichen Universalmaschinen, Montageanlagen, Zerspanungstechnik und Elektromobilität, insbesondere mit Produkten für die Batterietechnologie, tätig. Heute gibt es neben dem Stammwerk in Mindelheim fünf weitere Produktionsstätten weltweit.

Trends in der Automobilindustrie

Die Automobilindustrie ist derzeit vor allem durch die geplante Abkündigung des Verbrennungsmotors geprägt und den zu erreichenden Zielen bezüglich Umwelttechnik. Andreas Gindele, Teamleiter Funktionsentwicklung HMI erklärt: „Gerade in der aktuellen Diskussion zu Gigafactories ist die Batterietechnik natürlich stark trendgebend.“

Durch die naturgemäß langen Vorlaufzeiten in der Branche und die enge Abstimmung mit ihren Kunden kann sich Grob sehr gut auf Trends einstellen und flexibel auf Kundenwünsche reagieren. Gerade im Anlagenbau werden Flexibilität und schnelle Umrüstbarkeit immer wichtiger. Platzmangel und bauliche Einschränkungen sind immer ein Thema und umso mehr sind kompakte Maschinenkonstruktionen gefragt. Martin Ellenrieder, Gruppenleiter Funktionsentwicklung bei Grob: „Wir können uns auf Trends sehr gut einstellen und Anforderungen der Kunden auch mit Sondermaschinen abdecken. Das ist eine Spezialität unseres Unternehmens.“ Auch die sogenannte „Hairpin“-Technologie war einer der größten Trends der Automotivindustrie in der jüngsten Vergangenheit. Dabei handelt es sich um eine Wickeltechnologie für Statoren in elektrischen Motoren.  

Gesucht: ein neues HMI-Gerät für die Inbetriebnahme, Service und Wartung von Stationen

Die Zusammenarbeit zwischen Grob und Keba begann im Jahr 2016. Benötigt wurde eine Standardkomponente für die Inbetriebnahme von Stationen in der automatisierten Fertigung von Kernkomponenten elektrischer Antriebe. Ausgelöst durch die Umstellung auf eine Beckhoff-Steuerung begann die Suche nach einem geeigneten Anbieter für das benötigte Handbediengerät samt Visualisierung. Die Anforderung dabei: Eine möglichst effiziente, sprich zeitsparende Inbetriebnahme der Stationen muss gegeben sein. Die zum Teil sehr großen Anlagen machen ein flexibles Konzept zur sicheren Maschinenbedienung unabdingbar. Der Bediener muss jederzeit von seinem Standort aus mögliche Bewegungen erkennen und entsprechend reagieren können. Eine ortsunabhängige Verbindung zur Maschine ist daher ein Muss. Eine weitere Anforderung war die Integration einer Webserver-basierten Maschinenvisualisierung.

Unser Hauptproblem war die Kombination aus verschiedenen Kommunikationsprotokollen zwischen verschiedenster Software und Hardware. Hier gab es einen großen Entwicklungsaufwand.

Andreas Gindele, Grob-Werke GmbH

Gefunden: Mobile Handbediengeräte der „KeTop“-Reihe

Gestartet wurde zu Beginn mit dem HMI-Gerät „KeTop T200“, das mittlerweile durch das neuere Modell T155 abgelöst wurde. Grundvoraussetzung für den Einsatz des HMI war, dass der Inbetriebnehmer jederzeit den sicheren Betrieb der Maschine in der Anlage gewährleisten kann. Auch dann, wenn er sich vom Hauptbedienpult entfernt und den Schutzbereich der Anlage betritt. Weiterhin ist es unabdingbar, dass für den Betrieb ein sicheres Halten und Stoppen der Aktorik jederzeit möglich ist und für den Service notwendige Maschinenparameter der Aktorik und Sensorik ausgelesen und editiert werden können.

Die performante Web-Visualisierung des Keba-Handbediengerätes sowie das offene Konzept zur individuellen Konfiguration der eingebauten Schnittstellen überzeugten Grob. Wird das Handbediengerät mit der jeweiligen Anschlussbox verbunden, verbindet es sich auf die entsprechende Visualisierung vom Webserver. Die eindeutige Adressierung der Anschlussboxen ermöglicht zudem eine individuelle Anpassung der angezeigten Inhalte an die Gegebenheiten vor Ort. Mehrere Stationen können mit nur einem Handbediengerät bedient werden und das Display ermöglicht eine umfassende und detaillierte Darstellung aller notwendigen Maschineninformationen. Andreas Gindele „Unser Hauptproblem war die Kombination aus verschiedenen Kommunikationsprotokollen zwischen verschiedenster Software und Hardware. Hier gab es einen großen Entwicklungsaufwand."

Individuelles Design durch Customizing-Möglichkeiten

Der Wunsch nach einem einheitlichen, stationsübergreifenden Designkonzept konnte durch die Customizing-Möglichkeiten des neueren KeTop T155 erfüllt werden. So wurden die Softkeys der Tastatur an die Vorgaben von Grob angepasst und ein eigenes Branding der Bedienelemente erstellt. Für die Optik der Handbediengeräte gibt es Lob: „Das Design der Hardware ist sehr positiv. Es ist elegant und ansprechend - es sind langlebige Geräte.“, so Gindele.

Zukunftspläne und offene Kommunikation

Wie es in den nächsten Jahren weitergeht, ist für Ellenrieder und Gindele klar: „Die Zukunft liegt in der E-Mobilität. Dazu gehören auch Batteriemontageanlagen. Grob kann hier automatisierte Anlagenlösungen von der Zellen- über die Modul- bis hin zur Packmontage anbieten.“ Keba und ihre Handbediengerät-Lösungen sehen sie auch zukünftig in einer wichtigen Rolle, auch im Hinblick auf die immer kompakteren und komplexeren Bauweisen von Maschinen und Anlagen.