Driedimensionaal camerasysteem biedt veilige bewaking van productieprocessen voor motorvoertuigonderdelen

Opel produceert in Wenen/Aspern elk jaar meer dan 500.000 motoren en 750.000 transmissies. Ongeveer 70% hiervan wordt over land en per spoor getransporteerd naar Europese voertuigproductiefaciliteiten. De overige 30% wordt per schip naar wereldwijde locaties van de GM Group vervoerd. De assemblages worden voor een optimale bescherming verpakt in speciale kratten van karton geschikt voor zeetransport. Aan het eind van het vereiste verpakkingsproces worden de transportkratten verzegeld door een modern en volledig geautomatiseerd omwikkelsysteem. Het werkgebied van dit systeem wordt bewaakt conform de standaarden. Opel maakt echter geen gebruik van de gebruikelijke veiligheidshekken, -poorten of lichtgordijnen. In plaats daarvan wordt met SafetyEYE, het eerste camerabeveiligingssysteem ter wereld, een obstakelvrije beveiliging geboden.

General Motors, in het kort GM, produceert al sinds 1982 transmissies en motoren in Wenen. Aan het eind van 2012 waren er in totaal 21 miljoen transmissies met vijf en zes versnellingen en ongeveer 12 miljoen benzinemotoren met drie en vier cilinders in verschillende vormen en maten van de band gerold in 's werelds grootste productiefaciliteit voor motoren en transmissies. Deze faciliteit is onderdeel van de GM Group. Opel Vienna produceert twee motoren en vier transmissies per minuut. De assemblages worden geleverd aan productiefaciliteiten overal ter wereld. 80% van alle nieuwe Opel-modellen in Europa, zoals de nieuwe Opel Adam, zijn voorzien van een aandrijfsysteem afkomstig uit Wenen/Aspern.

Alleen de allerbeste transportbescherming voldoet

Bijna een derde van de transmissies en motoren geproduceerd in Wenen wordt voorzien van speciale transportbescherming voor vervoer naar productiefaciliteiten van GM buiten Europa. Meerdere assemblages worden samen verpakt in overzeese transportkratten gemaakt van karton verstevigd met hout. Deze verpakking is schokbestendig, slipvast en bovenal waterbestendig. “Voorheen hadden we een externe partner die dit complexe verpakkingsproces voor ons verzorgde”, zegt Peter Czetina, Safety Engineer bij Opel Vienna. “Nu doen we het zelf. De containers worden meteen hier op locatie geladen. Zo hebben we niet alleen onze flexibiliteit en uiteindelijk ook onze productiviteit weten te verhogen, maar hebben we ook de kwaliteit van de verpakking kunnen verbeteren. Alle relevante kwaliteitscontroles worden nu in-house uitgevoerd.” In piektijden worden er soms wel tien containers per dag geladen. Snelheid speelt hierbij een belangrijke rol. Voorheen was het omwikkelen van de grote transportkratten, die bijna 2,7 vierkante meter groot zijn, een relatief tijd- en arbeidsintensief proces dat handmatig werd uitgevoerd. Het is dan ook vanzelfsprekend dat we dit proces wilden automatiseren. “We besloten een volledig geautomatiseerde omwikkelmachine te gebruiken”, zegt Peter Czetina. Van tevoren werd er een risicoanalyse uitgevoerd. Deze vormde de basis voor het bepalen van de vereiste veiligheidsmaatregelen.

Teamwork en een optimale werkomgeving staan hoog in het vaandel bij Opel en veiligheid voor de medewerkers heeft de hoogste prioriteit. “Veiligheid moet echter worden geaccepteerd door de medewerkers”, aldus Peter Czetina. Bij een veiligheidshek bestaat bijvoorbeeld het risico dat iemand in bepaalde omstandigheden om het hek heen loopt. Bij de nieuwe omwikkelmachine voor overzeese verpakkingen was één ding heel duidelijk: er moesten relevante veiligheidsmaatregelen worden getroffen om ervoor te zorgen dat geen enkele medewerker gevaar loopt tijdens het omwikkelproces.

Er moest een efficiënte en goedkope oplossing komen die niet alleen flexibel en compact was, maar die het werkproces ook niet zou hinderen.

Driedimensionale veiligheid

In en rond de productiefaciliteit worden de transportkratten getransporteerd met een vorkheftruck. Er werden verschillende soorten veiligheidsmaatregelen besproken, van de gebruikelijke veiligheidshekken en -poorten tot een geheel afgescheiden gedeelte met roldeuren en lichtgordijnen met een dempingsfunctie. Geen van deze oplossingen was echter perfect voor dagelijks gebruik op een werkvloer met beperkte afmetingen. Opel koos uiteindelijk voor het veilige, driedimensionale camerasysteem SafetyEYE van het automatiseringsbedrijf Pilz. De doorslaggevende factor was dat SafetyEYE een efficiënte en ruimtebesparende oplossing is die weinig onderhoud behoeft en tevens een veilige werkomgeving garandeert.

Het camerasysteem bestaat uit de volgende componenten: een sensorunit, een geavanceerde computer en een programmeerbaar besturingssysteem. De sensorunit bestaat uit drie camera's en wordt een paar meter boven de te bewaken zone geïnstalleerd, wat bij Opel de verzendfaciliteit is. De geavanceerde computer is de analyse-unit. Deze genereert op basis van de opgenomen data en met behulp van zeer complexe, maar veilige algoritmen een driedimensionaal beeld. Hierdoor kunnen objecten driedimensionaal worden geobserveerd en kan de positie van deze objecten exact worden bepaald. De data die zo wordt verzameld, wordt vervolgens over de geconfigureerde detectiezones gelegd. Zo kan het systeem bepalen wanneer een persoon of object de detectiezone binnendringt. In dat geval stuurt de computer direct relevante gegevens naar het programmeerbare besturingssysteem PSS 3000, dat ook door Pilz is geleverd. Vervolgens wordt er via de in- en outputs een gedefinieerde veiligheidsfunctie geactiveerd, zoals een noodstop of veilige snelheid van het machinebesturingssysteem. Het systeem bij Opel Vienna is volledig geïnstalleerd, geprogrammeerd en afgesteld door Pilz. Er werden in totaal acht detectie- en waarschuwingszones ingesteld. De toegang tot deze zones wordt bewaakt vanaf alle kanten, ook vanaf boven. Niemand kan dus ongemerkt over de detectiezone klimmen. Het 3D-camerasysteem kan op een hoogte van maximaal 7,5 meter worden geïnstalleerd. Hierdoor ontstaat er een piramidevormige zone waarvan de basis ongeveer negen bij acht meter groot is wanneer de sensorunit op de maximale hoogte wordt geïnstalleerd. Er kan een willekeurig aantal detectiezones worden gedefinieerd en er kunnen diverse veiligheidsfuncties worden toegewezen binnen deze piramide. Bij Opel zijn de vier buitenste zones ingesteld als waarschuwingszones. Indien een operator een van deze zones betreedt, is er een duidelijk waarschuwingssignaal hoorbaar en wordt er tevens een visuele waarschuwing getoond. De machine schakelt pas volledig uit wanneer na een waarschuwingszone ook een van de vier daadwerkelijke detectiezones wordt betreden. Voor een betrouwbare werking van het camerasysteem is een lichtsterkte van slechts 150 lux nodig.

Veilig en productief

Dit camerasysteem verhoogt de veiligheid en productiviteit van de fabriek doordat er niet langer een veiligheidspoort hoeft te worden geopend wanneer de rol moet worden vervangen. Ook kunnen eventuele problemen tijdens het verpakkingsproces sneller wordt verholpen. Het camerasysteem vereist slechts weinig onderhoud.

Daarnaast hoeft de daadwerkelijke productiecyclus niet te worden verstoord, wat een hogere productiviteit tot gevolg heeft: De verpakkingskratten die moeten worden omwikkeld, worden door middel van inlooprollen door de ingang voor de transportband gevoerd. SafetyEYE detecteert de objecten als kratten en laat ze door zonder dat het proces hoeft te worden stilgelegd.

Opel Vienna is zeer tevreden over SafetyEYE en de voordelen van dit systeem. Ook het hoofdkantoor van Opel in het Duitse Rüsselsheim overweegt over te stappen op dit beveiligingssysteem.