Okablowanie w szafach sterowniczych. Jesteśmy gotowi na rewolucję robotów

Również w produkcji paneli i rozdzielni niektóre procesy są już zautomatyzowane lub wspierane cyfrowo - na przykład obróbka płyt montażowych lub obróbka kabli na podstawie danych cyfrowych z Eplan. W innych obszarach prace nad integracją cyfrowego wsparcia z ręcznymi procesami roboczymi dopiero się rozpoczynają. Jednym z przykładów jest Eplan Smart Wiring - oprogramowanie, które jest wirtualnym asystentem do ręcznego okablowania podczas montażu szaf sterowniczych.

Od punktu połączenia do dokładnego poprowadzenia przewodów, oprogramowanie zapewnia wszystkie potrzebne informacje o okablowaniu - w formie cyfrowej, a także w 3D, jeśli jest to potrzebne. Upraszczając - Eplan Smart Wiring prowadzi pracowników krok po kroku przez procedurę ręcznego okablowania szaf sterowniczych. Co więcej, Rittal Wire Handling System (WHS) "wystrzeliwuje" przewody, które zostały zamontowane na żądanie przez Rittal Wire Terminal bezpośrednio do stacji roboczych, a wszystko to za pomocą ciśnienia powietrza i systemu rur. Dzięki temu nawet pracownicy nieposiadający odpowiednich umiejętności specjalistycznych mogą wydajnie i bezbłędnie okablować szafę sterowniczą.

Bez odpowiednich danych cyfrowych efektywne wykorzystanie wszystkich tych rozwiązań byłoby jednak praktycznie niemożliwe. Tylko wtedy, gdy kolor, przekrój, końce, długość i przebieg przewodu są zdefiniowane w cyfrowym modelu obudowy, można efektywnie wykorzystać zautomatyzowane zarządzanie przewodami.

Robot okablowujący wybiega o krok dalej. Automatycznie podłącza listwy zaciskowe i komponenty na szynach montażowych, z jednostronnym lub dwustronnym okablowaniem, wraz z testem odłączania przewodów. Jak wyjaśnia Jochen Trautmann, dyrektor zarządzający Rittal Automation Systems: "Jak dla mnie, po prostu nie ma alternatywy dla automatyzacji w budowie paneli! Wymagania dotyczące systemów sterowania stale rosną, a mimo to coraz trudniej jest znaleźć wykwalifikowanych pracowników. Wiele firm nie jest w stanie zatrudnić nawet częściowo wykwalifikowanych pracowników".

Trautmann podkreśla wyzwania techniczne związane z opracowaniem tego rodzaju robota. "Po pierwsze, bardzo trudno jest precyzyjnie ustawić drut za pomocą chwytaka robota. Przewody są elastyczne, więc odizolowany koniec nigdy nie znajduje się z przodu. Co więcej, gdy część drutu znajdująca się za chwytakiem porusza się, zmienia się również położenie końcówki drutu. Wreszcie, po ustawieniu pierwszego końca drutu, proces chwytania drugiego końca i skręcania końcówki jest mechanicznie trudny".

Gdy już pogodzimy się z faktem, że przewód wydaje się żyć własnym życiem, to zauważmy z łatwością, że robot tego rodzaju przynosi znaczne korzyści. Przede wszystkim bezpośrednio po każdym kontakcie robot przeprowadza test odłączania przewodu - innymi słowy, ciągnie za nowo włożony przewód z określoną siłą i mierzy jego opór. Jeśli przewód poluzuje się lub wysunie z zacisku - lub jeśli w ogóle nie został włożony do styku - zostanie to wykryte i można to poprawić. Nie ma zatem wątpliwości, że każdy przewód znajdzie się we właściwym miejscu i mieć będzie właściwy styk, więc nie ma potrzeby przeprowadzania dalszych kontroli podczas fazy testowania.

Jakość danych jest jeszcze większym wyzwaniem. Robotowi należy bowiem przekazać nie tylko położenie każdego punktu styku w trzech wymiarach, ale także orientację i głębokość zacisku stykowego, do którego należy włożyć przewód, a także położenie panelu. Mimo że wielu producentów dostarcza modele 3D swoich komponentów, nie są one przy tym wystarczająco szczegółowe dla robota.

"Potrzebujemy bardzo precyzyjnych danych dla każdego terminala", wyjaśnia Trautmann. "Możemy użyć kamery, aby określić położenie komponentu na szynie, a następnie odpowiednio dostosować współrzędne punktu styku. Jednak geometria i współrzędne punktów styku muszą być uwzględnione w modelach dostarczonych przez producenta komponentów" - kontynuuje. Celem jest automatyczne generowanie programów sterowania ścieżką robotów bezpośrednio z modelu 3D z Eplan.

W zależności od wariantu, kompaktowa, w pełni zautomatyzowana maszyna do obróbki przewodów Wire Terminal WT C od Rittal może produkować do 36 różnych przewodów o przekrojach od 0,5 mm2 do 6 mm2 w pełni automatycznie, bez konieczności ręcznej interwencji. Przewody te mogą być następnie przesyłane do odpowiednich stacji roboczych z wykorzystaniem ciśnienia powietrza i systemu rur - a w przyszłości możliwe będzie także przesyłanie ich bezpośrednio do robota okablowującego. W efekcie, dzięki Wire Terminal WT C obróbka przewodów jest nawet dziesięciokrotnie szybsza.

Trautmann wyjaśnia obecny stan rozwoju: "Jest jeszcze sporo do zrobienia, zanim będzie można rozpocząć produkcję robota. Musimy nadal dzielić się naszymi spostrzeżeniami z klientami, dowiedzieć się więcej o przewodach, kontynuować optymalizację systemu i pracować nad jakością danych we współpracy z producentami komponentów. Naszym głównym celem jest zwiększenie niezawodności procesu do punktu, w którym prawie nie występują błędy".

Rittal jest przodującym globalnym dostawcą systemów szaf sterowniczych, automatyzacji oraz infrastruktury w sektorach przemysłowych, IT, energetycznych, chłodniczych i serwisowych. Produkty i rozwiązania Rittal znajdują zastosowanie w ponad 90% branż na całym świecie - standardowe, dostosowane do potrzeb klienta i zawsze najwyższej jakości.

Rittal, Rittal Software Systems (Eplan, Cideon i German Edge Cloud) oraz Rittal Automation Systems (RAS, Ehrt, Alfra) łączą swoją wiedzę i doświadczenie w zakresie sprzętu i oprogramowania, aby usprawniać, optymalizować i cyfryzować procesy w całym łańcuchu wartości dla klientów, w tym także ich infrastrukturę IT - od budowy aparatury sterowniczej i rozdzielczej, przez budowę maszyn, aż po operatorów fabryk i sektor energetyczny.

Ochrona środowiska i klimatu, zaangażowanie społeczne oraz etyczne zarządzanie przedsiębiorstwem są dla Rittal oczywistością. Firma poważnie podchodzi do odpowiedzialności za zrównoważoną przyszłość. Podejście do zarządzania zasobami obejmuje ciągłe doskonalenie procesów produkcyjnych oraz zapewnienie, że jej produkty mają możliwie najniższy ślad węglowy. Swoimi rozwiązaniami wspiera klientów w osiąganiu ich własnych celów klimatycznych.

Założona w 1961 roku firma Rittal jest największym przedsiębiorstwem wchodzącym w skład Grupy Friedhelm Loh. Grupa działa na całym świecie, posiadając ponad 12 zakładów produkcyjnych i ponad 95 międzynarodowych spółek zależnych. Zatrudnia ponad 12 100 pracowników, a jej przychody w roku obrotowym 2023 wyniosły 3 miliardy euro. W 2023 roku Grupa Friedhelm Loh otrzymała nagrody "Best Place to Learn" i "Employer of the Future". W 2024 roku Rittal po raz trzeci z rzędu otrzymał pieczęć Top 100 jako jedno z najbardziej innowacyjnych średnich przedsiębiorstw w Niemczech.

Więcej informacji: https://www.rittal.com/pl-pl/ oraz www.friedhelm-loh-group.com

Źródło infromacji: Rittal