ASM Assembly Systems nutzte bereits seit vielen Jahren Standardstromversorgungen von Puls. Die Effizienz, Zuverlässigkeit und Qualität der Netzgeräte sowie die detaillierten Datenblätter hatten überzeugt. Doch für die Stromversorgung der neuen SMT-Bestückungsautomaten der SIPLACE SX-Serie würden Standardnetzgeräte nicht ausreichen. Die Spezifikation der Ingenieure von ASM an die Firma Puls beschrieb deshalb eine rein kundenspezifische Stromversorgung.
Perfekt abgestimmte Schaltnetzteile
Anstatt des teuren und schweren 50-Hz-Trafos sollten bei der neuesten Generation perfekt auf die Maschine abgestimmte Schaltnetzteile zum Einsatz kommen, um die Bestückköpfe mit Energie zu versorgen. Eine wichtige technische Weiterentwicklung – doch die geplante rein kundenspezifische Lösung erwies sich bereits in der Angebotsphase als wenig effizient: Sowohl die kalkulierten Kosten als auch die Entwicklungszeit passten nicht zum Projektplan von ASM. Die Projektleiter und Entwickler von Puls arbeiteten von Beginn an eng mit den ASM-Ingenieuren zusammen – und das nicht nur am Telefon sondern direkt in der ASM-Entwicklungsabteilung in München. Dadurch liessen sich schon früh Leistungsmessungen an den Prototypen des Bestückungsautomaten durchführen. Die Stromversorgungsspezialisten wollten wissen, ob sich dieses Projekt auch mit einem kostenoptimierten System, das auf modifizierten Standardgeräten basiert, realisieren lässt. Und tatsächlich konnte man ASM, auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse und eines genauen Verständnisses der realistischen Belastungsfälle, eine so genannte Value-Add-Systemlösung anbieten.
Value-Add = flexibler Standard + kundenspezifische Module
Für spezielle Anwendungen, bei denen Standard-DIN-Schienenstromversorgungen nicht ausreichen, bietet Puls seinen Kunden mit Value-Add eine Plattform für flexible Stromversorgungslösungen. Diese Komplettsysteme setzen sich aus originalen oder modifizierten Standardnetzgeräten mit einer anwendungsspezifischen Mechanik und Verkabelung zusammen. Das System lässt sich – falls es der Anwendungsfall erfordert – durch kundenspezifische Module des Tochterunternehmens MGV ergänzen. Die Lösung basiert dabei auf einem 80-20-Prinzip. Das bedeutet, Puls nutzt für die Realisierung eines Value-Add-Projekts ca. 80 % originale oder modifizierte Standardstromversorgungen und 20 % rein kundenspezifische Baugruppen. Das breite Produktportfolio, mit derzeit über 200 DIN-Schienenstromversorgungen, DC-USV-Geräten sowie Batterie-, Puffer-, Redundanz- und Sicherungsmodulen, dient dabei als Baukasten.
Lastspitzen aus Puffermodul abdecken
Für die Stromversorgung des ASM-Speed-Moduls SIPLACE SX4 wurde beispielsweise eine Komplettlösung entworfen, die für die Versorgung dynamischer Lasten optimiert wurde. Das System setzt sich wie folgt zusammen: ein Standard-DIN-Schienenschaltnetzteil DIMENSION QT20.241 (24 V, 20 A), ein DIMENSION QT40.241 (24 V, 40 A) und ein DIMENSION QT40.361 (36 V, 26,7 A), zwei modifizierte QT40-Netzgeräten der Serie DIMENSION QT40.999-70 sowie ein kundenspezifisches, wartungsfreies Puffermodul PCS417.771 mit Elektrolytkondensatoren als Energiespeicher.
SIPLACE SX4 kann bis zu 135 000 Bauteile pro Stunde verarbeiten. Dazu müssen die Bestückköpfe enorm beschleunigt werden, was zu Lastspitzen von bis zu 30 kW führt. Eine entscheidende Aufgabe des Value-Add-Systems ist es somit, diese Lastspitzen durch die Energie aus dem Puffermodul abzudecken und damit unerwünschte Effekte auf das Netz zu vermeiden. Die Value-Add-Lösung ist dabei so konzipiert, dass die Antriebsmotoren der Bestückköpfe durch das Puffermodul mit Energie versorgt werden. Die modifizierte Version des QT40.241 leistet jeweils 1300 W, liefert zwei Ausgangsspannungen (300 und 162 V) und dient zum permanenten Nachladen der Elkos im Puffermodul. Um die Dauerleistung von standardmässigen 960 auf 1300 W erhöhen zu können, ist das Netzgerät mit einem Lüfter ausgestattet, der sich bei hohen Temperaturen automatisch zuschaltet. Der Lüfter erhöht zugleich die Lebensdauer der Stromversorgung bei bis zu 60 °C Umgebungstemperatur.
Netzgeräte senden permanent Daten an das Puffermodul
Im Standardnetzgerät QT40.241 werden bereits viele Daten, wie z. B. das elektronische Typenschild zur Identifikation, die Ausgangsspannung, Leistung, Temperatur, Lebensdauer und die bisherige Laufzeit, mitgeschrieben. Diese Informationen können jedoch nur von Puls ausgelesen werden – beispielsweise zur Fehleranalyse. ASM will seinen Kunden ebenfalls den Zugriff auf diese Daten ermöglichen. Diese Anforderung wird über eine modifizierte Kommunikationsschnittstelle gelöst. Die Netzgeräte senden nun permanent Daten an das Puffermodul, das zugleich als Datenspeicher dient. Über diesen Datenknoten können die ASM-Kunden die Netzteilinformationen jederzeit zentral auslesen.
Minimierung des Risikos
Rein kundenspezifische Neuentwicklungen bergen für Anwender immer ein gewisses Risiko: Kann der straffe Zeitplan eingehalten werden? Erhält das Produkt auf Anhieb alle geforderten Zulassungen? Wie steht es um die EMV-Werte? Harmoniert die Stromversorgung mit den anderen Komponenten in der Maschine? Wie verhält sich das Gerät über die komplette Lebensdauer hinweg?
Bei einer Value-Add-Lösung lassen sich die meisten dieser Fragen auf Basis der Erfahrungswerte mit den Standardprodukten schnell beantworten. In Kombination mit der hohen Serienqualität bedeutet dies für die Anwender eine deutliche Minimierung des Risikos. ASM konnte dank der Value-Add-Lösung gegenüber dem rein kundenspezifischen Angebot über ein Drittel der kalkulierten Kosten einsparen.
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