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PSI Technics entwickelt mit der Volkswagen AG neue Standards

Anlagenbewertung eines Standard-Vertikalumsetzers (Heber) mittels des innovativen Virtuellen Betriebs / Finite-Elemente-Analyse.

PSI Technics entwickelt mit der Volkswagen AG neue Standards Bewertung eines Standard-Vertikalumsetzers (Heber) mittels des innovativen Virtuellen Betriebs, Finite-Elemente-Analyse
Die Fördertechnikplanung der Volkswagen AG (PWG-P/E) am Hauptsitz in Wolfsburg hat PSI Technics damit beauftragt, einen Vertikalumsetzer (Heber) zu bewerten.

Ziel der erfolgreichen Zusammenarbeit war die Entwicklung eines neuen Positionier-Standards für solche Systeme.

In dem Projekt wurde der Heber in einer Software als FE-Modell (Finite Elemente Modell) nachgebildet und anschließend durch Ankopplung an die Simulation der Regelung des ARATEC-Systems im Virtuellen Betrieb simuliert. So war es möglich das Fahrverhalten und die daraus resultierenden mechanischen Belastungen der Konstruktion im Detail zu bewerten.

Durch diese Methoden des Virtuellen Betriebs war es möglich, ein optimales Modernisierungskonzept für die Maschine zu erarbeiten. Es stellte sich in der Simulation heraus, dass bereits durch die Modernisierung der aktuellen, gesteuerten Positionierung durch die Positionsregelung des ARATEC die Belastung der Mechanik deutlich reduziert wird.

Der Virtuelle Betrieb lieferte eine Reduzierung der mechanischen Spannungen von ca. 10% an kritischen Bauteilen.

 


Vergleich der Belastungen und Bewegungen des ungeregelten Systems (blau) mit dem geregelten System (rot)
Vergleich der Belastungen und Bewegungen des ungeregelten Systems (blau) mit dem geregelten System (rot)

Positionsregelung, verbesserte Antriebstechnik und Optimierungen hinsichtlich des Belade- und Entladevorgangs sorgen für eine Verringerung der mechanischen Belastung um rd. 10% in den Spitzen.

Auf Grund dieser Ergebnisse wurde das aktuelle Konzept der Positionierung durch ein neues ersetzt. Die Positionssteuerung wurde durch eine Regelung ersetzt. Zum Einsatz kam ein erweitertes ARATEC-System. Dieses nutzt anstelle einer Buskommunikation zur Ausführung der Fahrbefehle die ursprünglich durch das Heber-System zur Verfügung gestellten Hardwaresignale (Endschalter, Positionsschalter) und Vorgaben der SPS per Digitalsignalen. Somit konnte die bestehende S5 Steuerung ohne Änderungen beibehalten werden.

Zudem wurde das ARATEC parallel zu dem bestehenden System aufgebaut und eine Umschaltung zwischen Neu- und Altsystem per Schalter realisiert. Somit erhielt der Betreiber die Sicherheit jederzeit auf das gesteuerte System umzuschalten.

 


Virtueller Bertrieb, Finite-Elemente-Anlayse, Heber Volkswagen, Automobilbranche
FE-Modell: Bewertung mechanischer Belastungen des Hebers in dynamischer Simulation

Die in der Simulation abgeschätzten Optimierungspotentiale wurden voll ausgeschöpft und zum Teil übertroffen. So konnte z.B. die Beschleunigung um 16% reduziert und zugleich die Fahrzeit pro Positionierung um ca. 1,5 s verkürzt werden. Dies ergibt einen zeitlichen Vorteil des geregelten gegenüber des gesteuerten Systems von 3 s pro Fahrspiel. Da die Beschleunigung proportional der Belastung ist, kann auch von einer höheren Reduzierung der mechanischen Belastung ausgegangen werden. Dies wird aber noch durch eine Vergleichsmessung mit Dehnungsmessstreifen verifiziert.

Das von PSI Technics installierte System ist nun erfolgreich und störungsfrei seit ca. 2 Monaten im Produktivbetrieb.

Hier erfahren Sie mehr über die Möglichkeiten, die Ihnen der Virtuelle Betrieb von PSI Technics bietet.

 

Links

>Applikationsberichte >Kunden-Feedback >Virtueller Betrieb / Finite-Elemente-Analyse >Potentialanalyse / Analyse-Dienstleistungen >MA6000MC Motion Analysis Kit >Modernisierung / Retrofit >ARATEC und seine Module zur Positionierung / Regelung

Downloads

>Applikationsbericht - Volkswagen AG: Innovative Technik für die Produktion von Morgen (PDF)
 

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