Vom Messsystem zum automatisierten End-of-Line-Prüfstand
Neue Produkte stellen immer auch neue Anforderungen an Test- und Prüfprozesse. Besonders bei Sensorik und Positionierungssystemen ist es entscheidend, dass Messungen reproduzierbar sind, Daten zuverlässig gespeichert werden und Prüfergebnisse jederzeit nachvollzogen werden können. Nur so lassen sich Qualität und Funktion der Systeme langfristig sicherstellen.
Genau vor dieser Herausforderung stand ein Maschinenbauunternehmen bei der Entwicklung einer neuen Generation magnetischer Positionssensoren. Für die Serienfertigung musste sichergestellt werden, dass jeder einzelne Sensor vor der Auslieferung geprüft werden kann und alle relevanten Messwerte dokumentiert werden.
Das Ziel war daher klar: Es sollte ein automatisierter End-of-Line-Prüfstand entstehen, der jeden Sensor zuverlässig überprüft, Prüfergebnisse speichert und gleichzeitig flexibel genug bleibt, um zukünftige Erweiterungen zu ermöglichen.
Der Ausgangspunkt: Ein neuer Positionssensor
Im Mittelpunkt des Projekts stand ein neuer Lesekopf der Produktserie APOS Magnetic. Dieser Sensor nutzt einen Hall-Sensor, um die Position entlang einer Stromschiene zu erfassen, die mit einem magnetischen Code versehen ist. Dadurch können Positionen präzise und kontaktlos bestimmt werden – eine wichtige Voraussetzung für zahlreiche industrielle Anwendungen.
Damit der Sensor später im Feld zuverlässig funktioniert, muss bereits während der Produktion überprüft werden, ob alle Funktionen einwandfrei arbeiten. Dazu gehört beispielsweise, dass die Positionswerte korrekt erfasst werden, die Kommunikation über die vorgesehenen Schnittstellen zuverlässig funktioniert und jeder Sensor eindeutig dokumentiert und rückverfolgbar bleibt.
Für diese Aufgabe sollte ein automatisierter Prüfplatz entwickelt werden, der die Sensoren am Ende der Produktionslinie testet und gleichzeitig alle Prüfdaten strukturiert speichert.n bleiben diese Fragen unbeantwortet. Entscheidungen basieren dann auf Bauchgefühl – nicht auf Fakten.
Pre-Engineering: Die Grundlage für den Prüfstand
Bevor mit der eigentlichen Umsetzung begonnen wurde, startete das Projekt mit einer intensiven Pre-Engineering-Phase. In enger Zusammenarbeit zwischen Entwicklung, Produktion und IT wurden zunächst die Anforderungen an den zukünftigen Prüfstand definiert.
Dabei ging es nicht nur um die reine Sensorprüfung. Ebenso wichtig war die Frage, wie Messdaten erfasst, gespeichert und später ausgewertet werden können. Die Kommunikation mit dem Sensor sollte über industrielle Schnittstellen wie SSI und RS485 erfolgen, während gleichzeitig eine strukturierte Speicherung der Prüfdaten ermöglicht werden musste.
Ein zentraler Bestandteil der Planung war deshalb die Integration einer SQL-Datenbank, in der sämtliche Prüfergebnisse abgelegt werden können. Auf diese Weise lassen sich später Analysen durchführen, Qualitätsnachweise erstellen oder Daten in andere Systeme übertragen.
Während der mechanische Aufbau des Prüfstands vom Kunden selbst umgesetzt wurde, lag der Fokus der Systemlösung auf der Integration der Datenerfassung, der Software sowie der Datenstruktur.
Technologie im Einsatz
Für den Aufbau des Prüfstands wurde eine Kombination aus moderner Datenerfassungshardware und modularer Prüfsoftware eingesetzt. Das Datenerfassungssystem bildet dabei die zentrale Schnittstelle zwischen Sensor, Prüfstand und Software.
Über den DataService-Konfigurator lassen sich Kanäle, Schnittstellen und Messpunkte definieren. Dadurch können unterschiedliche Signale sowie Kommunikationsprotokolle flexibel integriert werden. Diese Struktur sorgt dafür, dass sich das System später auch an neue Anforderungen anpassen lässt.
Die eigentliche Prüfstandsanwendung wurde mit ProfiSignal Klicks umgesetzt. Die Software steuert den gesamten Prüfablauf und übernimmt gleichzeitig die Visualisierung der Messdaten. Sie kommuniziert mit dem Sensor, verarbeitet die eingehenden Daten und speichert die Ergebnisse automatisch in der angebundenen Datenbank.
Durch die modulare Architektur der Software bleibt das System flexibel. Neue Sensorvarianten, zusätzliche Prüfstationen oder weitere Messkanäle können später ohne grundlegende Änderungen und hohen Aufwand integriert werden.
Zentrale Datenspeicherung
Ein wichtiger Bestandteil der Lösung ist die zentrale Speicherung aller Prüfergebnisse. Sämtliche Messdaten werden automatisch in einer SQL-Datenbank abgelegt. Dadurch entsteht eine vollständige Dokumentation jedes geprüften Sensors.
Zu jedem Prüflauf werden unter anderem Seriennummer, Messergebnisse, Statusinformationen sowie Zeitstempel gespeichert. Diese Datenstruktur ermöglicht nicht nur eine lückenlose Rückverfolgbarkeit, sondern schafft auch die Grundlage für spätere Analysen oder eine mögliche Integration in übergeordnete Systeme wie ERP- oder Produktionsdatenbanken.n einer einzelnen Maschine beginnen und später auf den gesamten Maschinenpark ausgeweitet werden.
Der Prüfablauf
Im täglichen Betrieb führt der Prüfstand die notwendigen Tests weitgehend automatisiert durch. Nachdem ein Sensor am Prüfplatz angeschlossen wurde, wird zunächst die Kommunikation über die vorgesehenen Schnittstellen geprüft. Im Anschluss wird der Sensor durch die Prüfsoftware anhand eines Barcodes parametriert. Anschließend werden die Positionsdaten ausgelesen und mit Referenzwerten verglichen.
Alle relevanten Messwerte werden während des Prüfprozesses erfasst und unmittelbar in der Datenbank gespeichert. Gleichzeitig wird der Bediener über eine übersichtliche Benutzeroberfläche durch den Prüfprozess geführt. Fortschrittsanzeigen, Statusmeldungen und grafische Rückmeldungen zur Sensorposition erleichtern die Bedienung und sorgen dafür, dass der Prüfprozess transparent und nachvollziehbar bleibt. Ebenso konnte der zusätzliche bürokratische Aufwand einer Arbeitsanweisung vermeiden werden.
Erweiterungen während der Inbetriebnahme
Während der Inbetriebnahmephase wurde der Prüfstand kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert. Dabei wurden zusätzliche Funktionen integriert, die den Betrieb erleichtern und den Prüfprozess weiter verbessern.
Dazu gehört beispielsweise die automatische Erkennung von Fehlermeldungen sowie eine erweiterte Anzeige von Prüfschritten im Servicebereich der Software. Darüber hinaus wurde ein Etikettendrucksystem integriert, mit dem geprüfte Sensoren direkt gekennzeichnet werden können.
Auch die Kapazität der Software wurde erweitert: Die Anzahl der verfügbaren Messkanäle wurde von 50 auf 100 erhöht. Damit ist der Prüfstand bereits heute auf zukünftige Anforderungen vorbereitet.
Schulung und Wissenstransfer
Neben der technischen Umsetzung spielte auch der Wissenstransfer eine wichtige Rolle. Damit das System langfristig erfolgreich betrieben werden kann, wurden die Mitarbeitenden vor Ort umfassend geschult.
Im Rahmen der Schulungen wurden sowohl die Grundlagen der Datenerfassungssysteme als auch die Konfiguration der Hardware über den DataService-Konfigurator vermittelt. Zusätzlich erhielten die Anwender eine Einführung in die Erstellung und Anpassung von Projekten in ProfiSignal Klicks sowie in die Analyse von Messdaten und mögliche Fehlersuche.
Ziel war es, dass das Team den Prüfstand nicht nur bedienen, sondern auch eigenständig anpassen und weiterentwickeln kann.
Das Ergebnis
Heute steht ein automatisierter Prüfstand zur Verfügung, der die magnetischen Positionssensoren zuverlässig testet und alle Prüfergebnisse strukturiert dokumentiert. Das System unterstützt die Qualitätssicherung in der Produktion und sorgt gleichzeitig dafür, dass sämtliche Prüfdaten zentral verfügbar sind.
Durch die Kombination aus Datenerfassungssystem, modularer Software und SQL-Datenbank entstand eine skalierbare Plattform, die sich flexibel erweitern lässt und auch für zukünftige Prüfstandslösungen genutzt werden kann.
Ausblick
Der realisierte Prüfstand bildet den ersten Schritt auf dem Weg zu einer umfassenderen Dateninfrastruktur für Entwicklung und Produktion. Dank der offenen Architektur lassen sich künftig weitere Anwendungen integrieren – etwa zusätzliche Prüfstände für neue Produkte, weitere Messkanäle oder zusätzliche Schnittstellen.
Auch eine Anbindung an übergeordnete Systeme wie ERP- oder Produktionsdatenbanken ist perspektivisch möglich. Dadurch entsteht langfristig eine datenbasierte Grundlage, die sowohl die Qualitätssicherung als auch die Weiterentwicklung der Produkte unterstützt.