Ultraschall-Vollwellenprüfung: 360° Sicherheit durch hochpräzise Achssteuerung & Datenintegration
Vollautomatisches Prüfsystem für Vollwellen und Radsatzachsen: Siemens- und CODESYS-basierte Varianten, synchronisierte Bewegungen der Prüfkörper und robuste Schnittstellen – ausgelegt auf reproduzierbare Ergebnisse, kurze Prüfzyklen und audit-fähige Dokumentation (projektspezifisch nach Anlage und Prüfstrategie).
Fokus dieses Projekts: komplexe Geometrien (Vollwellen/Radsatzachsen) und durchgängiger Datenfluss zwischen SPS, PC-System und Messsoftware – damit Prüfprozesse im Betrieb nachvollziehbar bleiben.
Herausforderung: Vollwellen-Qualität sichern, ohne die Linie zu bremsen
In der Vollwellenprüfung entscheidet sich die Produktionsfähigkeit an Details: komplexe Geometrien, viele Achsen, mehrere Prüfköpfe und ein Datenfluss, der in jeder Variante stabil bleiben muss. Wenn Motion, Parametrierung und Kommunikation nicht sauber zusammenspielen, wird Qualitätssicherung zum Flaschenhals – mit Folgen für Stillstand, Nacharbeit und Audit-Diskussionen.
Taktzeit vs. Prüfsicherheit
Die Prüfung muss im Takt der Fertigung laufen. Wenn Zustandslogik, Parameterführung und Diagnose nicht konsequent standardisiert sind, wird Prüfen zur Bremse – mit direktem Einfluss auf OPEX und Lieferfähigkeit (prozessorientiert, anlagenabhängig).
Geometrische Komplexität
Variierende Durchmesser und Geometrien erfordern eine wiederholgenaue 360°-Abdeckung. Ohne präzise Achs-/Prüfkopf-Führung drohen Signalverluste, „Lücken“ in der Abdeckung und Diskussionen in QS, Abnahme und Audit.
Protokoll-Dschungel & Datenverlust-Risiko
Heterogene Steuerungs- und Systemwelten (z. B. WAGO/CODESYS und Siemens/TIA) plus mehrere Protokolle (CANopen/Profinet/OPC UA) erhöhen die Komplexität. Entscheidend ist ein Datenfluss, der robust, konsistent und nachvollziehbar bleibt – ohne „stille“ Fehler.
Achs-Synchronisation & Kollisionen
Mehrere Prüfköpfe (radial + axial) müssen kollisionssicher koordiniert werden. Ohne saubere Motion- und Zustandslogik drohen Sicherheits-Stops, eingeschränkte Prüfpfade oder unnötige Unterbrechungen im Dauerbetrieb.
Umsetzung: Hybrid-Architektur, synchrones Motion-Konzept & Traceability im Prüfprozess
i4AE hat die Automatisierung so umgesetzt, dass Vollwellenprüfung in der Praxis produktionsfähig bleibt: Achsen laufen synchron, Prüfzyklen sind reproduzierbar und der Datenfluss zwischen Steuerung, PC-System und Messsoftware ist nachvollziehbar – ohne unnötige Komplexität im Betrieb (projektspezifisch nach Anlage und IT/OT-Vorgaben).
Heterogene Systemlandschaft: Siemens & CODESYS beherrschbar gemacht
Varianten auf unterschiedlichen Steuerungsplattformen (Siemens/TIA und WAGO/CODESYS) wurden so strukturiert, dass Bedienlogik, Diagnose und Erweiterungen konsistent bleiben – als Basis für langfristigen Investitionsschutz.
Synchrones Motion-Konzept: kollisionssichere Prüfkopf-Führung
Koordination mehrerer Prüfköpfe (radial + axial) mit synchronisierten Achsen und klarer Zustandslogik – für reproduzierbare Prüfpfade und weniger Stopps durch Grenz-/Sicherheitszustände (anlagenabhängig).
Automatisierte Prüfzyklen & Rezeptlogik (Migration-ready)
Automatische Abläufe, Parametrierung und Variantenführung wurden so aufgebaut, dass Umrüstungen und Erweiterungen planbar bleiben – projektspezifisch nach Baureihen/Geometrien und QS-Prozess.
Durchgängige Datenkette: SPS ↔ PC ↔ Messsoftware (Traceability-ready)
Definierte Datenübergabe und konsistente Zustände zwischen Steuerung, Prüf-/PC-System und Auswertung – als Grundlage für nachvollziehbare Protokolle, Audit-Fähigkeit und Integration in IT/OT-Strukturen.
PLC
Siemens S7-1500 / WAGO (CODESYS)
Drives / Motion
SEW-Umrichter / Motion-Integration
HMI
WinCC Unified / WebVisu
Kommunikation
OPC UA · CANopen · Profinet
PC-Integration
SPS ↔ PC-System ↔ Messsoftware
Engineering
TIA Portal / CODESYS · EPLAN P8
Anforderungs- & Linien-Analyse
Prüfumfang, Geometrien/Varianten, Köpfe/Achsen und Datennachweis (Traceability) klären.
Architektur & Motion-Konzept
Synchronisation, Kollisionsschutz, sichere Zustände sowie Rezept-/Bedienkonzept definieren.
Integration & Datenkette
Schnittstellen zwischen SPS, PC und Messsoftware implementieren (Protokolle projektspezifisch).
Tests, Inbetriebnahme & Übergabe
Abnahme-Tests, Schulung und Dokumentation – abgestimmt auf QS/IT-Prozesse (audit-ready).
Ergebnis: audit-ready Datenkette, planbarer Betrieb & maximale Detektionssicherheit
Die Vollwellenprüfung wurde so umgesetzt, dass Qualitätssicherung im Serienprozess nicht bremst: synchronisierte Achsen, klare Bedien-/Diagnosekonzepte und eine Datenkette, die Traceability pro Bauteil ermöglicht – abgestimmt auf Anlage, QS-Anforderungen und IT/OT-Vorgaben (projektspezifisch).
Detektion
Maximale Detektionssicherheit
Reproduzierbare Prüfpfade und konsistente Zustandslogik reduzieren Interpretationsspielräume im Betrieb – entscheidend für sicherheitskritische Anwendungen und belastbare Abnahmen.
Traceability
Durchgängige Datenkette (audit-ready)
Definierte Datenübergabe zwischen SPS, PC-System und Messsoftware ermöglicht Prüfdatenzugriff je Bauteil – mit projektspezifischen Formaten, Protokolltiefe und Abnahmeumfang.
Betrieb
Reduzierte Stillstandzeiten
Diagnosefreundliche Struktur, klare Meldetexte und geführte Zustände unterstützen schnelle Fehlereingrenzung – besonders im 24/7 Betrieb und bei variantenreichen Anlagen.
CEO-Notiz: In sicherheitskritischen Serienprozessen entscheidet nicht nur das Messergebnis, sondern die Reproduzierbarkeit im Dauerbetrieb. Wenn Motion, Bedienung und Datenkette sauber integriert sind, wird Qualitätssicherung zum Wettbewerbsvorteil – statt zum Bottleneck.
Hüseyin Gevrek
Geschäftsführer · i4 Automation & Engineering GmbH
Technische Kenndaten – Architektur, Motion und Datenfluss
Die folgende Übersicht fasst die Architektur dieser Vollwellen-Prüfanlage zusammen. Details wie Datenformate, Protokolltiefe und Abnahmeumfang werden in der Praxis projektspezifisch definiert – abhängig von Anlage, QS-Prozess und IT/OT-Richtlinien.
- Branche
- Bahntechnik · Serienfertigung · ZfP (Ultraschall)
- Prüfobjekt
- Vollwellen / Radsatzachsen (projektspezifische Geometrien)
- Prüfstrategie
- Volumenprüfung (Vollwelle) mit 360°-Abdeckung, reproduzierbaren Prüfpfaden und definierter Zustandsführung
- Prüfköpfe
- Mehrere Prüfköpfe (radial + axial), kollisionssicher koordiniert (anlagenabhängig)
- Betrieb
- Serienbetrieb / In-Line-Integration, auf planbare Prüfzyklen und Servicefähigkeit ausgelegt (anlagenabhängig)
- Steuerung
- Siemens S7-1500 und WAGO (CODESYS V2/V3) – je nach Anlagenvariante
- HMI
- WinCC Unified / WebVisu – klare Zustände, Rezeptführung und Diagnosekonzept
- Drives / Motion
- Motion-Integration mit Frequenzumrichtern (z. B. SEW) für synchrone Achsbewegungen
- Kommunikation
- Profinet · CANopen · OPC UA (Schnittstellen projektspezifisch nach IT/OT-Vorgaben)
- PC/IT-Anbindung
- SPS ↔ PC-System ↔ Messsoftware (Traceability-ready, Datenformate projektspezifisch)
- Engineering
- TIA Portal / CODESYS · EPLAN Electric P8 · strukturierte Dokumentation (audit-fähig)
- Software-Migration-Ready
- Architektur und Datenpunkte sind so strukturiert, dass Updates und Erweiterungen planbar bleiben (projektspezifisch).
In sicherheitskritischer Serienprüfung zählt Servicefähigkeit: eine durchgängige Architektur reduziert Schnittstellenbrüche und macht Diagnose schneller. In Kombination mit synchronem Motion-Konzept bleibt die Anlage im Takt – bei gleichzeitig audit-fähiger Nachvollziehbarkeit der Prüfdaten.
- Erweitertes Traceability-Setup: digitale Prüfprotokolle / Datenpässe je Bauteil (Format projektspezifisch).
- Varianten- & Rezeptmanagement: Baureihen-/Geometrie-Logik für schnelle Umstellungen (anlagenabhängig).
- Remote-Diagnose & Logging: tieferes Zustands-/Event-Logging nach IT-Vorgaben (projektspezifisch).
- Serienfertigung mit kurzen Prüfzyklen und planbarem 24/7 Betrieb.
- Prüfanlagen mit mehreren Prüfköpfen und komplexer Achskoordination.
- Bahntechnik-Projekte mit Audit- und Dokumentationsanforderungen.
- Heterogene Steuerungslandschaften (Siemens & CODESYS) mit robustem Datenfluss.
Nächster Schritt: Kurz Problem skizzieren – wir liefern eine technische Ersteinschätzung
Ob Vollwellenprüfung, Varianten-Handling oder Traceability: Wenn Sie uns in 2–3 Sätzen die Ausgangslage nennen, geben wir eine klare Einschätzung zu Machbarkeit, Risiken und sinnvollen nächsten Schritten – projektspezifisch, ohne unnötige Verkaufsfloskeln.
Risiko-Check: Wo entstehen Stillstands- oder Abnahmerisiken (Motion, Zustände, Datenkette)?
Architektur-Optionen: Siemens/CODESYS, Schnittstellen und Übergabeformate passend zu Ihrem Umfeld.
Planbarkeit: Nächster sinnvoller Schritt – inkl. Test-/Abnahmefokus (projektspezifisch).