Mehr Montageprozesse bei weniger Raum und Energie

Die Robert Bosch GmbH ist seit 1957 in Ansbach mit einem Fertigungsstandort vertreten. Dort werden elektronische Steuergeräte und mechatronische Komponenten für den Bereich Kraftfahrzeugtechnik hergestellt. Als Leitwerk für bestimmte Steuer­gerätetypen ist Ansbach zuständig für die Industrialisierung bestimmter Produkte im internationalen Produktionsnetzwerk.

Neben reduzierten Kosten bei steigender Funktionalität erwarten die Kunden von den neuen Steuergeräten auch eine Reduzierung der durch ihre Fertigung erzeugten CO₂-Emissionen. Es war also an der Zeit, das bestehende Fertigungskonzept den neuen Anforderungen anzupassen.

Kompakte Antriebe für kompakte Fertigungszellen

Nach einer Evaluierungsphase entschieden sich die Verantwortlichen, einen wichtigen Teil dieser Aufgabe mit dem Automatisierungsbaukasten ctrlX AUTOMATION von Bosch Rexroth zu verwirklichen. Bosch Rexroth ist seit jeher ein geschätzter Partner für Automatisierungs­lösungen des Maschinenbaus von Bosch Ansbach.

Friedrich Großmann, zuständig für die Steuerungstechnik und Elektroplanung im Werk Ansbach, erläutert: „Positive Erfahr­ungen mit den Antriebsreglern IndraDrive Cs lagen vor. Erste Versuche mit Prototypen des neuen Antriebssystems ctrlX DRIVE stimmten uns zuversichtlich, den nächsten Schritt zu der kompakteren Bauform zu wagen. Gemeinsam mit den Verantwortlichen fiel es uns deshalb leicht, einen Plan für die Fertigentwicklung der neuen Antriebsregler ctrlX DRIVE zu entwerfen und diese von Beginn an in unsere kompakten Fertigungszellen einzubauen.“

Die Planungen starteten Anfang 2020 und die Implementierung der neuen Regler konnte Mitte 2022 mit der Übergabe der letzten Safety-Funk­tionen für EnDat2.2-Geber abge­schlossen werden. Durch regelmäßige Abstimmungen zwischen den Anwendenden und den Entwickelnden waren auftretende Probleme schnell gelöst. Aufgrund der Vorplanung konnte Bosch Rexroth termingerecht die nötigen Antriebe trotz des hohen Neuheitsgrades zur Verfügung stellen.

Platz gespart – Komplexität reduziert

Die Forderung von Bosch nach reduzierter Wärmeentwicklung bei kleinerem Bauraum und gleichzeitiger Steigerung der Funktionalität wurde mit den neuen Antrieben erfüllt. Der Einsatz von Bauelementen der neuesten Generation mit geringem Leistungsverlust, also Abwärme, gepaart mit kompakter Bauweise ermöglicht eine hohe Antriebsachsen­dichte in der Zelle bei geringem Platzbedarf im Schaltschrank. Durch die zentrale Spannungsversorgung fällt auch der Verdrahtungs­aufwand geringer aus.

Das Ergebnis entspricht genau den zuvor gesetzten Zielen. Friedrich Großmann erklärt: „Mit ctrlX DRIVE haben wir einen Riesenschritt nach vorn gemacht und sind für die Zukunft gut aufgestellt. Die Mitarbeitenden haben anfängliche Berührungsängste mehr als verloren. Sowohl die kompakte Bauweise als auch die problemlose Einbindung der funktionalen Sicherheit überzeugen. Die ersten ausschließlich mit dem Antriebssystem ctrlX DRIVE ausgestatteten Fertigungslinien produzieren bereits Serienteile.“

Klaus Kamps, der die technischen Funktionen in Ansbach leitet, ergänzt: „Diese Entwicklung war wichtig, um unsere Ziele in Richtung nachhaltiger Fertigung umzusetzen. Daneben ist es für uns essenziell, Komplexität zu reduzieren und abgestimmte Pakete aus Steuerung, Antriebsreglern und Antrieben einsetzen zu können.“

Starker Antrieb für Energieeffizienz und Zukunftssicherheit

Gleichzeitig zahlt ctrlX DRIVE auf ein immer wichtiger werdendes Thema im Markt ein: Bosch in Ansbach ist heute in der Lage, eine größere Energieeffizienz zu erzielen. Das gelingt unter anderem durch einen gemeinsamen DC-Zwischenkreis, welcher der Vernichtung von Energie durch einen Bremswiderstand im Abbremsvorgang einer Antriebsachse entgegenwirkt. Da diese überschüssige Energie durch entsprechenden Austausch allen Antrieben im Achsverbund zur Verfügung steht, wird vom Netz insgesamt weniger Energie benötigt und dadurch auch die Anschlussleistung der Maschine reduziert.

Klaus Kamps sagt: „Mit ctrlX DRIVE gehen wir außerdem auf Nummer sicher. Das Sicherheits­konzept ist umfassend. So findet beispielsweise eine sichere Anwahl der SafeMotion-Optionen über das Protokoll FailSafe over EtherCAT (FSoE) statt. Das sorgt für eine effiziente Verdrahtung über bestehende EtherCAT Leitungen. So können wir die optimale Anpassung an die jeweilige Situation für Personen­sicherheit in der Montage­zelle erreichen.“

Durch den Einsatz des Antriebssystems ctrlX DRIVE kann Bosch in Ansbach den Aufwand für seine Industrialisierungslösungen erheblich reduzieren, hohe Energieeffizienz erzielen und umfangreiche Sicherheit gewährleis­ten. Zudem ist das Unternehmen mit dem Gesamtkonzept des Automatisierungsbaukastens ctrlX AUTOMATION zukunftsfähig aufgestellt und kann bei Bedarf flexibel Erweiterungen vornehmen. Klaus Kamps erklärt: „Wir wollen den Weg zu mehr Nachhaltigkeit, Effizienz und Agilität konsequent weiter gehen. Nach den sehr positiven Resultaten beim Einsatz von ctrlX DRIVE planen wir, auch die Steuer­ung ctrlX CORE in unserem Werk zu nutzen. Die Industriesteuerung unterstützt mit ihrer App-Technologie und Offenheit unser Ziel der agilen Fertigung.“

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