(Materialfluss, November 2010)
Um Regalbediengeräte präzise an die Zielkoordinaten von Lagerplätzen zu führen, setzen moderne Logistikanlagen auf intelligente Steuerungen. Dabei müssen verschiedene Parameter beachtet werden.
ARATEC The Positioning Solution System ist die neue Lösung für Positionieraufgaben in der Industrie, zum Beispiel in vollautomatischen Hochregallagern. Das intelligente Regelungssystem navigiert Regalbediengeräte an die Zielkoordinaten von Lagerplätzen und führt mit hoher Präzision Einlagerungs- und Auslagerungsvorgänge durch. Entwickelt wurde dieses System vom PSI Technics.
Die Funktionen des ARATECs erschöpfen sich nicht in der Wegmessung, sondern optimieren auch den zeitlichen Ablauf. Das System berechnet aus der maximalen Beschleunigung und Geschwindigkeit und aus dem zurückzulegenden Weg ein Bewegungsprofil. Schleichfahrten werden vermieden. Im Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsverlauf gibt es - unabhängig von der Last - nur lineare Rampen. Die Bewegungen der Anlagen lassen sich äußerst schnell beenden und die Zeiten für Einlagerung und Auslagerung werden erheblich verkürzt. Die dynamische Parametrierung erlaubt eine Anpassung und Neueinstellung von Beschleunigung, Geschwindigkeit und Toleranz auch während der Bewegung.
Mit diesem Leistungsspektrum stellt sich das innovative Regelungssystem dem Wettbewerb marktgängiger Positioniersysteme und misst sich am gehobenen Standard ICS5000. Zwei Merkmale allerdings lassen diesen führenden Standard deutlich hinter sich. Was der Wettbewerb an Vorteil ins Feld führt, ist für das Positioniersystem ARATEC die Basis, auf der weiter aufgebaut wurde.
Das erste dieser Kernmerkmale ist die Ermittlung des idealen Maschinenmodells. Das heißt, das System stellt sich vollkommen auf die Maschine ein. Die gesamte Mechanik der Anlage wird erfasst, nicht nur der Antrieb wie bei herkömmlichen Systemen. ARATEC ist in der Lage, das Verhalten einer Anlage soweit zu analysieren, dass nahezu alle Maschinen charakterisiert werden können. So wird während des gesamten Prozesses das Maschinen-Modell simuliert. Feinste Schwingungen der Maschine werden in das Bewegungsprofil einbezogen und kompensiert. Die Präzision steigert sich dadurch erheblich.
Das zweite Kernmerkmal ist die Integrationsfähigkeit des Systems. Dafür gibt es folgende Voraussetzungen: ARATEC ist ein digitales Regelungssystem, das autark arbeitet. Sobald es mit Prozessrechnern oder Lagerverwaltungssystemen gekoppelt wird, führt es deren Befehlsketten aus. Beide Systembereiche kommunizieren über serielle Protokolle oder standardisierte Feldbussysteme. Zur Regelung des Antriebs gibt das System dem Umrichter, Analogspannung oder Analogstrom (0..20 mA, 4..20 mA) die Sollwerte für die Fahrt vor. Im Gegensatz zu anderen Positioniersystemen ist ARATEC mit allen Antrieben kompatibel. Um die Messwerte für die Regelung der Sollwerte zu erfassen, werden zum Beispiel moderne optische Distanzmesser, Encoder- oder Barcode-Systeme eingesetzt. So entstehen keine Systemabhängigkeiten zwischen Prozessregelung und Positioniersystem.
Durch diese Systemunabhängigkeit lässt sich das Positioniersystem ARATEC überall ideal integrieren. Die Implementierung ist bei Neuanlagen aller Hersteller und mit allen denkbaren Antrieben und Steuerungen möglich. Ebenso bei Altanlagen mit Gleichstromumrichter, so dass bei der Modernisierung von Anlagen bisherige Komponenten wie SPS, Umrichter, Motoren im Einsatz bleiben können. Das führt zu einer beachtlichen Wertschöpfung. Denn der Durchsatz erhöht sich allein durch das Effizienz-Potential des ARATECs um 15 Prozent - auch wenn die bisherigen Komponenten weiterhin verwendet werden.
Die Systemunabhängigkeit bringt einen weiteren Vorteil durch die einfache Umrüstung. Der schnelle Umbau fordert keine langen Stillstandzeiten. Nach guter Vorbereitung, zum Beispiel vorheriger Besichtigung kann die Anlage selbst an einem Wochenende - in 2 bis 3 Tagen - umgerüstet werden. Bei idealen Voraussetzungen reichen 2 Tage für eine Standardimplementierung aus. Die gesamte Anlage wird von erfahrenen Ingenieuren in Betrieb genommen, die das Komplettsystem verstehen.
Mit den beiden Kernmerkmalen Maschinenermittlung und Integrationsfähigkeit ist das Positioniersystem noch nicht vollständig beschrieben. Der Aspekt der Störungsdetektierung kommt hinzu. Frühzeitige Warngrenzen bewirken, dass Störungssignale wie die Unterbrechung des Wegmesssignals rechtzeitig abgefangen werden. Der Diagnosespeicher (1 GB) bleibt über mehrere Monate erhalten. Durch ihre starke Differenzierung haben die Störungsmeldungen einen hohen Aussagewert. So werden Informationen zu Getriebespiel, Seildehnung, Schlupf, Totzeit, Schwingung, Lichtstrahlunterbrechung, Wegmessunterbrechung erfasst. Erhöhte Sicherheit ergibt sich dadurch, dass Schwingen oder Fahrt in falsche Richtung frühzeitig erkannt und unterbrochen werden. Die Ursachen werden im System gründlich analysiert.
ARATEC bietet eine Systemerweiterung durch ein komplettes Positioniermodell für Brückenkrane. Es umfasst eine Gleichlaufregelung sowie die Katzregelung und die Hubregelung. Die linearen, anlagenschonenden Regelfunktionen des Systems wirken sich pendeldämpfend auf die Last aus. Unerwünschte Schwingungen werden dadurch verhindert oder auf ein Minimum reduziert.
Die technischen Merkmale des Positioniersystems von PSI Technics bewirken in ihrem Zusammenspiel eine erhebliche Effizienzsteigerung. Zum einen stellt die systemimmanente Zeitoptimierung ein großes Wertschöpfungspotential dar. Der Durchsatz wird erhöht. Die Reaktionsschnelligkeit bei Aufträgen und Anforderungen wird gesteigert. Zum anderen führt die anlagenschonende Arbeitsweise zu einer verlängerten Lebensdauer. Der Produktlebenszyklus wird erweitert. Die Produktionskosten sinken. Die Systemerweiterung FLP6000EOS steigert die Schonung der Anlage um ein Weiteres und sorgt zusätzlich für optimale Energieeffizienz.
Es ist möglich, durch eine Demonstration vor Ort - verbunden mit einer Ist-Analyse der bestehenden Anlage - die gesamte Effizienzsteigerung nachzuweisen. Sollte diese Analyse nicht zum gewünschten Erfolg führen, bleibt die Demonstration selbstverständlich für den Kunden kostenlos. Mit diesem Angebot unterstreicht das Unternehmen PSI Technics das Versprechen einer erhöhten Wertschöpfung.
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Erweiterungsmodul des ARATEC zur Reduzierung von Mastschwingungen an Regalbediengeräten. Der Versuchsaufbau demonstriert, dass Schwingungen mit aktiviertem FLP6000AOC-Modul sehr schnell kompensiert werden oder gar nicht erst auftreten, selbst unter dem Einfluss größter Störungen.
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