Russische Eisenbahn setzt auf RFID-Lösung von Balluff

Russische Eisenbahn setzt auf RFID-Lösung von Balluff
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08.11.2012 | Die Russische Eisenbahn hat im Rahmen eines ambitionierten Investitions- und Modernisierungsprogramms begonnen, die Produktivität ihrer Instandsetzungswerke durch den Einsatz modernster Fertigungs- und Automatisierungstechnik deutlich zu erhöhen.

Das erste von der Russischen Eisenbahn in Auftrag gegebene Projekt zur Automatisierung einer kompletten Instandsetzungslinie für Fahrgestelle wurde innerhalb von nur 15 Monaten Planungs- und Umbauzeit im Bahnbetriebswerk Magnitogorsk realisiert. Das Ergebnis des Retrofits kann sich sehen lassen: Der Einsatz von RFID und modernster Steuerungstechnik sorgt jetzt für ein deutliches Plus an Transparenz bei den innerbetrieblichen Abläufen und eine spürbare Erweiterung der Reparaturkapazitäten. Während vor der Automatisierung der Instandhaltungslinie etwa 4.300 Eisenbahnwaggons jährlich überholt wurden ist ihre Anzahl heute auf 7.500 angestiegen.


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Geplant und ausgeführt hat das Vorzeigeprojekt die Firma Technikon Limited, Minsk, Weißrussland. Mitsubishi Electric mit der "IQ Automation Plattform" hat die Steuerungstechnik geliefert. Das industrietaugliche RFID-System in der BIS M Variante stammt vom Sensorikspezialist und Connectivityanbieter Balluff. Es zeichnet sich durch seine außerordentliche Robustheit aus und arbeitet selbst dort zuverlässig, wo extreme Belastungen durch Schock, Vibrationen sowie elektromagnetische, thermische und chemische Einflüsse vorliegen.

Die Beanspruchung des rollenden Materials ist bei der Russischen Eisenbahn gewaltig: über 1,3 Milliarden Passagiere und ebenso viele Tonnen Fracht werden jährlich auf einem Schienennetz von 85.500 Kilometern über bis zu 11 Zeitzonen transportiert. Um jederzeit über die entsprechenden Transportkapazitäten sicher verfügen zu können, muss das rollende Material, dies sind derzeit ca. 20.000 Lokomotiven, 25.000 Personen- und 630.000 Güterwaggons, regelmäßig überprüft und gewartet werden. Einfach ist dies nicht, denn aufgrund seiner geografischen Lage und des wirtschaftlichen Booms der letzten Jahre herrscht in Magnitogorsk ein eklatanter Arbeitskräftemangel. Ingenieure für Automatisierungstechnik fehlen ebenso wie gut ausgebildete Fachkräfte für die Anlagenbedienung und Wartung.

Um diesem Manko zu begegnen, sollten nach dem Retrofit alle Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen von Fahrwerkskomponenten automatisch und effizient innerhalb eines integrierten Gesamtprozesses ablaufen. Und die dazugehörige Steuerungstechnik sollte einfach zu bedienen sowie robust und ausfallsicher sein.
 


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Vorgegebene Abfolge: Sobald die SPS das Starsignal gibt, nimmt der Schweißroboter seine Arbeit auf

Dazu wurde die vorhandene Infrastruktur, beispielsweise Schweißroboter, Werkzeugmaschinen, Transport- und Handhabungssysteme sowie das neu zu installierende RFID-System zur Teileverfolgung, so in eine Fertigungslinie integriert, dass sie von einer einzigen Plattform aus gesteuert und administriert werden können. Die vorhandenen, mehr oder weniger getrennten Insellösungen wurden dazu überarbeitet und so zusammengefasst, dass eine einzige, ganzheitliche Lösung mit optimierten Abläufen entstand.

Integrierte Diagnose- und überwachungsfunktionen in der Steuerung erkennen Kommunikationsprobleme und erlauben dem Wartungspersonal des Werks die schnelle Fehlersuche und Diagnose aller angeschlossenen Komponenten ohne zusätzliche Software und Programmiergeräte. über das Netzwerk lässt sich jede Steuerung von einer beliebigen Station aus programmieren und überwachen.

Eine besondere Aufgabe kommt dem neu installierten RFID-System zu: Es dient der Identifizierung sämtlicher zu überholender Teile sowie der Dokumentation und Rückverfolgung sämtlicher Bearbeitungsschritte. Mit dem System BIS M des Sensorspezialisten Balluff wurde eine industriebewährte Lösung ausgewählt, die speziell für die Optimierung von Produktionsprozessen in extrem rauer Umgebung ausgelegt ist.

Balluff Identifikations-Systeme, die aus einem robusten Datenträger, einem oder mehreren Schreib-/Leseköpfen und einer Auswerteeinheit - die die Daten an die Steuerungseben weiterleitet - bestehen, gestatten einen induktiven Datenaustausch mit der Lesestation und dies sowohl im statischen als auch dynamischen Betrieb. Diese berührungslose Identifikation funktioniert äußerst zuverlässig und natürlich verschleißfrei. Weiterer Vorteil: Die Datenträger benötigen keine eigene Stromversorgung, denn sie beziehen ihre Energie von der Schreib-/Leseeinheit.

Das System besticht durch seine kompakte Bauform und einfachste Inbetriebnahme. Es kann leicht in die Steuerungsebene integriert werden und sorgt für 100%ige Prozesssicherheit. Dank serieller Anschaltung lässt es sich auch bei adaptiven Prozessen optimal einsetzen. Mit einer übertragungsfrequenz von 13,56 MHz arbeitet es nach den Standards ISO15693/14443, was es dann auch für Aufgaben in der modernen Produktionstechnik geradezu prädestiniert und dies weltweit.

Mit einer großen Variantenvielfalt an robusten Datenträgern und Schreib-/ Leseköpfen mit hoher Schutzart löst BIS M fast jedes Anwendungsproblem. Ideal eingesetzt sind die Systeme überall dort, wo wie bei der Russischen Eisenbahn z.B. der Produktionsfortschritt, die Chargennummer oder Qualitätsdaten für die Rückverfolgung kostengünstig mitprotokolliert werden müssen. Als Spezialisten für besonders schwierige Umgebungen funktionieren die Systeme selbst in einem Umfeld mit Wasser, öl, Staub etc. unabhängig von Trägermaterial und Inhalt.

Die RFID Datenträger, darunter sind auch die gegenwärtig kleinsten Bauformen am Markt, sorgen mit nahezu unbegrenzten Schreib-/ Lesezyklen für eine flexible und schnelle Kommunikation auch über große Distanzen. Dabei funktioniert der Datenaustausch mit den Schreib-/Leseköpfen, es handelt sich um wahre Kraftpakete, selbst auf Metall und in metallischen Umgebungen bis zu einem Abstand von 150 mm. Dank großzügiger Speicherkapazität lassen sich große Datenmengen absolut zuverlässig lesen und aufzeichnen und dies sowohl im statischen als auch dynamischen Betrieb.

Und dies geht so: Bevor Fahrwerksteile die Fertigungslinie durchlaufen, werden sie aus den Waggons ausgebaut und vermessen. Mit diesen Messdaten werden die zur Instandsetzung notwendigen Bearbeitungsschritte festgelegt. Jedes Bauteil erhält einen RFID-Transponder, auf dem alle Informationen für den Transportweg und die maschinelle Bearbeitung gespeichert werden. Lesegeräte an jeder Bearbeitungs- und Transportstation lesen die Daten der ankommenden Teile aus, die Schritt für Schritt wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht werden. Störendes Material wird zum Beispiel an zwei Stationen maschinell abgefräst. Auch der Transport ist vollständig automatisiert. über Förderbänder und Portalsysteme passieren etwa drei Fahrwerksteile pro Stunde die Anlage.

Die neue einheitliche Technologie verkürzt Planung, Installation und Inbetriebnahme, erleichtert die Diagnose und Wartung und reduziert den Programmier- und Schulungsaufwand. Das senkt die Installations- und Betriebskosten, während gleichzeitig Zuverlässigkeit und Effizienz der Fertigungssysteme nicht zuletzt durch die durchgängige vertikale und horizontale Integration steigen.


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