Engineering für sich wiederholende Maschinenprojekte

Schaltschranksysteme auf kundenspezifische Elektronik umstellen

Bauen Sie bei jeder Fertigung ein Maschinensteuerungssystem aus SPS, Relais, Zeitgebern, Sensorschnittstellen und Verbindungen erneut auf? VOMRO untersucht bei wiederkehrenden Projekten, welche Funktionen auf einer Platine zusammengeführt werden können, und entwickelt individuelle PCBs, Embedded-Software und Prüfinfrastruktur. Projekte mit jährlich 10 oder mehr Einheiten können ein sinnvoller Ausgangspunkt für eine Vorprüfung sein; die Entscheidung richtet sich nicht allein nach der Stückzahl.

Beschreiben Sie Ihr Projekt Technischen Leistungsumfang lesen
3D-Darstellung der Zusammenfassung geeigneter Steuerungsfunktionen eines Maschinenschaltschranks mit SPS, Relais und Klemmen auf einer kundenspezifischen Elektronikplatine
Beispielhafte Anwendung
AnfangWiederkehrende und dokumentierte Funktionen
UmfangPCB + Firmware + Integration
EntscheidungTechnische Eignung und Gesamtkosten

Ihr Projekt, Ihr Produkt

Wir entwickeln vertraulich und übergeben die Quelldateien.

Vor dem Austausch technischer Details können wir mit einer Geheimhaltungsvereinbarung (NDA) arbeiten. Zum Projektabschluss übergeben wir Ihnen die von uns entwickelten Quellcodes, Designdateien und technischen Dokumente.

  • Vor der Weitergabe technischer Informationen NDA
  • Von Beginn an eine klare Übergabeliste
  • Quell- und technische Dateien am Ende des Projekts
Unser Datenschutz- und Lieferprozess

VOMRO Engineering-Ansatz

Wenn Sie dieselbe Funktion wiederholt aufbauen, können wir die Fertigungsarchitektur gemeinsam bewerten.

Ein Maschinenhersteller lädt möglicherweise bei jedem Auftrag ein ähnliches SPS-Programm, verbindet dieselben Hilfsrelais und verdrahtet dieselben Sensorsignale. Diese Wiederholung bietet Anlass, eine produktspezifische Steuerungsplatine zu prüfen. Der gesamte Schaltschrank muss jedoch nicht auf eine einzige PCB verlagert werden. Die individuelle Platine kann nur Sensorverarbeitung, Ablaufsteuerung, Bedienoberfläche oder Kommunikation übernehmen, während Standardkomponenten für Leistung und Sicherheit ihre Aufgaben fortführen.

Wir beginnen mit dem Verständnis des vorhandenen Schaltschrankplans, der I/O-Liste, des SPS-Programms und des Maschinenverhaltens. Bei scheinbar gleichen Maschinen ermitteln wir Modellunterschiede, Feldänderungen und Servicegewohnheiten. Für geeignete Funktionen werden individuelle Elektronik, Firmware, mechanische Anordnung, Pilotmaschine und Fertigungsprüfplan vorbereitet. Ziel ist nicht nur, die Teilezahl zu verringern, sondern ein kundeneigenes Design zu schaffen, dessen Fertigung, Prüfung und spätere Wartung beschreibbar sind.

01

Bei welchen Schaltschrankprojekten wird eine individuelle Platine geprüft?

Wiederkehrende Maschinensteuerungen, Dosier- oder Zeiteinheiten, zusätzliche Sensorschnittstellen und Anordnungen mit vielen kleinen Modulen können untersucht werden. Funktionsgrenzen, Sensor- und Lasttypen, Fertigungsplan und letzte Änderungen sind wichtig. Wird der Prozess bei jeder Maschine neu programmiert oder muss das bestehende Wartungsteam häufig Änderungen über die SPS vornehmen, kann die Flexibilität einer Standardsteuerung wertvoll sein.

Eine Jahresmenge von 10 oder mehr Einheiten ist ein Ausgangspunkt für eine Vorprüfung wiederkehrender Fertigung mit VOMRO. Sie ist weder eine automatische Wirtschaftlichkeitsschwelle noch eine Einspargarantie. Die Zahl der Modelle, die dieselbe Platine verwenden können, die Designstabilität sowie Prüf- und Wartungskosten verändern das Ergebnis. Bei manchen Projekten ist statt einer vollständigen Steuerungsplatine eine individuelle I/O- oder Kommunikationseinheit an der vorhandenen SPS der geeignetere Umfang.

02

Wir überführen Schaltschrankkomponenten in eine Funktions- und Schnittstellenübersicht

Bevor wir eine Relaisbezeichnung übernehmen, dokumentieren wir, welches Ereignis das Relais erfasst und unter welcher Bedingung es welchen Ausgang verändert. Die Beziehungen zwischen Zeitgebern, Zählern, Analogwandlern und Bedienereinstellungen werden erfasst. Die aktuelle SPS-Programmversion im Feld wird mit dem Schaltplan verglichen; undokumentierte Brücken oder nachträglich ergänzte Sensoren werden an der realen Maschine untersucht. So werden Unterschiede zwischen Schaltplan und tatsächlich genutztem System zu Projektbeginn sichtbar.

Für jede Verbindung werden Signaltyp, Spannung, Strom, Zeitbedarf, Kabel und Steckverbinder definiert. Für Varianten derselben Maschinenfamilie wird eine Konfigurationstabelle erstellt. Vor Änderung des bestehenden Systems wird festgelegt, mit welchen Tests die Funktionen verglichen werden; allein anhand eines Schaltschrankfotos wird keine elektronische Gleichwertigkeit zugesagt.

03

Wir entwickeln Sensor-, I/O-, Relais- und Treiberschnittstellen gemeinsam

24-V-Digitalsensoren, PNP-/NPN-Eingänge, Analogmessungen sowie Impuls- oder Encoderanschlüsse werden mit projektgerechten Eingangsstufen ausgelegt. Die Ausgangsschaltung für Relaisspule, Ventil, Anzeige und externen Treiber wird gemeinsam mit Laststrom, Schalthäufigkeit und Fehlerzustand ausgewählt. Die Schutzfunktion eines Herstellerbauteils bedeutet nicht, dass die fertige Platine für jede Last und jedes Kabel geeignet ist.

Werden Modbus, CAN oder eine vorhandene SPS-/HMI-Schnittstelle benötigt, werden Datenabbild, Berechtigungen und Zeitüberschreitungen festgelegt. Platinenmontagemaße, Klemmenausrichtung, Kabelbaum und Programmieranschluss werden im mechanischen Design berücksichtigt. Für Austausch und Diagnose im Feld wird der Zugang zu Platinenrevision, Softwareversion und Zustand des jeweiligen Kanals geplant.

04

Wir trennen Leistung, elektrischen Schutz und Sicherheitsaufgaben ausdrücklich

Eine individuelle Platine ersetzt nicht automatisch erforderliche Schütze, Sicherungen, Leistungsschalter, Schutzerdung oder Sicherheitsschaltungen. Safety-SPS, Sicherheitsrelais und die betreffenden Sicherheitsfunktionen des Antriebs bleiben in der erforderlichen Architektur erhalten. Welche Aufgaben die Platine und welche Standardgeräte übernehmen, bestimmen Risikobeurteilung und technische Anforderungen der Maschine. Für Netz- und Hochleistungsschaltungen werden geeignete Leistungskomponenten und der Verifizierungsumfang gesondert behandelt.

Isolation zwischen Feldeingängen und Prozessor, Versorgungsschutz sowie Luft- und Kriechstrecken auf der PCB werden für die Einsatzumgebung ausgelegt. Für EMV, thermisches Verhalten und erforderliche elektrische Sicherheitsprüfungen wird ein Plan erstellt. IEC-Anwendungsbereiche werden auf Produkt- und Systemebene bewertet; eine Referenzschaltung oder ein zertifiziertes Bauteil wird nicht als automatische Zertifizierung des VOMRO-Designs dargestellt.

05

Wir verifizieren das Steuerungsverhalten mit Firmware und Pilotmaschine

Die Schritte des SPS-Programms werden nicht durch eine zeilenweise Codeübersetzung übertragen. Verhalten beim Start, in Bereitschaft, im Betrieb, beim Stoppen, bei Fehlern und im Service wird in Firmwareanforderungen überführt. Ergebnisse bei Stromausfall, Sensorunterbrechung, falschen Parametern und Kommunikationsverlust werden definiert. Bei zeitkritischen Funktionen werden Ziellatenz und Messverfahren ausdrücklich festgelegt.

Die Prototypenplatine wird zunächst mit repräsentativen Sensoren und Lasten am Prüfstand und anschließend an der Pilotmaschine betrieben. Die Ergebnisse alter und neuer Architektur werden anhand derselben Szenarien verglichen. Auswirkungen der Umstellung auf den Fertigungsplan und gegebenenfalls die Rückkehr zum bisherigen Aufbau werden mit dem Kundenteam geplant. Befunde werden mit Hardware- und Software-Revisionen dokumentiert; für die Funktionsprüfung jeder gefertigten Platine wird ein eigener Prüfablauf erstellt.

06

Wir vergleichen neben Teilepreisen auch Fertigungs-, Service- und Revisionskosten

In den Vergleich fließen neben vorhandenen Schaltschrankmaterialien auch Verdrahtung, Programmladen, Montage, Prüfung und Nacharbeit ein. Für die individuelle Platine werden Design, Firmware, Prototyp, Prüfvorrichtung, Verifizierung, Ersatzplatinen und Wartungsressourcen berücksichtigt. Ob weniger Kabel oder Module tatsächlich Arbeitszeit sparen, kann sich im Piloten zeigen. Ohne Projektdaten wird keine genaue Quote angegeben.

BOM und Alternativen für kritische Bauteile werden gemeinsam mit dem Fertigungsplan verfolgt. Für den Feldservice werden Platinenwechsel, Fehlerprotokoll und Versionskompatibilität mit älteren Geräten berücksichtigt. Fertigbarkeit und langfristige Weiterführbarkeit des Designs sind ebenso wichtig wie die Kosten der ersten Platine. Das Angebot basiert auf demselben Funktions-, Abnahme- und Lieferumfang.

07

Kundeneigenes Design, NDA und Übergabe der Quelldateien

Auf Ihren Wunsch unterzeichnen wir eine NDA, bevor Sie Ihren technischen Schaltplan und die individuelle Funktionsweise Ihrer Maschine teilen. Wir entwickeln das Projekt für das eigene Produkt und die eigene Marke des Kunden. Quellcode, elektronische Schaltpläne und PCB-Quellen, mechanische CAD-Dateien im vereinbarten Umfang und technische Dokumente werden zum Projektabschluss übergeben. Lizenzen von Werkzeugen und Bibliotheken Dritter werden gesondert angegeben.

Fertigungsdaten, BOM, Anschlusszeichnung, Build-/Programmierschritte und Testprotokolle werden in der anfänglichen Übergabeliste definiert. PCB-Musterfertigung und Bestückung werden ausschließlich für von VOMRO entwickelte Kundenprojekte angeboten. Für eine erste Bewertung sind Schaltschrankplan, aktuelles Programm, Sensor-/Lastliste und erwartete Jahresproduktion ein ausreichender Ausgangspunkt; fehlende Unterlagen können wir während der Prüfung gemeinsam ergänzen.

Wie es funktioniert

Es ist ein offener Prozess vom Start bis zur Auslieferung.

Nicht jedes Projekt sieht gleich aus; Die messbaren Anforderungen, die kontrollierte Überarbeitung und die Schritte zur Feldverifizierung bleiben jedoch unverändert.

  1. 01

    Wir erfassen das bestehende System

    Wir prüfen Schaltschrankplan, aktuelles Programm, I/O und Modellunterschiede gemeinsam.

  2. 02

    Wir trennen die Aufgaben

    Wir definieren die Grenzen zwischen individueller Platine, Standardsteuerung, Leistungs- und Sicherheitstechnik.

  3. 03

    Wir vergleichen im Pilotversuch

    Wir verifizieren Platine und Firmware anhand derselben Abnahmeszenarien wie das bisherige System.

  4. 04

    Wir übergeben das technische Paket

    Wir übergeben die Quell-, Design-, Anschluss- und Testdateien der freigegebenen Revision.

häufig gestellte Fragen

Vor Beginn des Projekts

Der technische Umfang, die zu liefernden Leistungen und der Testplan werden gemeinsam entsprechend den Anforderungen Ihres Projekts geklärt.

Wir fertigen zehn Maschinen pro Jahr; ist eine individuelle Platine zwangsläufig günstiger?

Nein. Zehn oder mehr wiederkehrende Einheiten können ein Ausgangspunkt für eine Vorprüfung sein. Funktionsstabilität, Entwicklungs- und Prüfkosten der Platine, Montage, Service und künftige Fertigungserwartungen werden gemeinsam verglichen. Es wird keine automatische Einsparung aufgrund der Stückzahl zugesagt.

Entfallen SPS, Schütze und Sicherheitsrelais vollständig?

Das ist nicht zwingend. Die Platine kann geeignete Steuerungs- und Schnittstellenfunktionen übernehmen; erforderliche Leistungs-, Schutz- und Sicherheitselemente bleiben im System. Die Aufgabenverteilung wird durch technische Prüfung und Risikobeurteilung bestimmt.

Können wir technische Dateien unter NDA teilen und die Quellen erhalten?

Ja. Auf Ihren Wunsch arbeiten wir vor dem technischen Austausch mit einer NDA. Entwickelter Quellcode, PCB-/CAD-Quellen und technische Dokumente werden dem Kunden zum Projektabschluss übergeben; Lizenzen Dritter werden gesondert erläutert.

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