i4AE GmbH – CODESYS und TIA Portal Experte | aus Berlin

Referenzprojekt · Bahntechnik · Serienfertigung

In-Line Ultraschall-Prüfanlage: 100 % Qualitätssicherung im Takt der Bahnrad-Produktion

Vollautomatische Ultraschall-Prüfanlage für neue Bahnräder in der Serienfertigung: In-Line integriert, auf hohe Taktzahlen ausgelegt und konsequent auf reproduzierbare Prüfergebnisse sowie audit-fähige Dokumentation ausgerichtet.

24/7 Serienbetrieb
In-Line Integration
Serien-UT-Prüfung
WinCC Unified
Sinamics S120
S7-1500
Profinet
SIMATIC NET

PROJEKT-STECKBRIEF

Prüfumfang Ultraschallprüfung von Radkörper und Felgenbereich im Serienprozess.
Produktionsfokus Kurze Taktzeiten, hohe Wiederholgenauigkeit und stabile Achsbewegungen im Dauerbetrieb.
Systemarchitektur Durchgängige TIA-Integration mit S7-1500, Sinamics S120 und WinCC Unified.
Serienprüfung bedeutet Verantwortung: Qualitätssicherung muss im Takt der Linie funktionieren – ohne Kompromisse bei Prüfsicherheit und Nachvollziehbarkeit.

Herausforderung: Qualität sichern, ohne die Linie zu bremsen

In der Serienfertigung wird Qualitätssicherung schnell zum Flaschenhals: kurze Taktzeiten, mehrere Prüfköpfe und komplexe Bewegungsabläufe müssen zusammenpassen – sonst drohen Stillstände, Nacharbeit oder lückenhafte Prüfungen. Genau hier entscheidet sich, ob UT-Prüfung produktionsfähig ist.

Taktzeit vs. Prüfsicherheit

Ultraschallprüfung muss im Takt der Produktion laufen. Wenn Prozessführung, Parametrierung und Diagnose nicht sauber sind, wird Prüfen zur Bremse – mit direktem Einfluss auf OPEX und Liefertreue.

360°-Abdeckung ohne Blindstellen

Für Radkörper und Felgenbereich braucht es eine durchgängige, reproduzierbare Abdeckung. Kleinste Unsauberkeiten in Bewegung/Triggern führen zu potenziellen „Lücken“ – und damit zu Diskussionen in QS und Audit.

Achssynchronisation & Prüfkopfkollision

Mehrere Prüfköpfe (radial + axial) müssen in kurzer Zeit koordiniert werden. Ohne saubere Motion-Logik drohen Kollisionen, unnötige Sicherheits-Stopps oder eingeschränkte Prüfpfade.

Traceability & audit-fähige Dokumentation

Serienprüfung braucht nachvollziehbare Daten je Werkstück: Zustände, Ergebnisse und Prozessdaten müssen konsistent zusammenpassen – sonst wird Abnahme/Audit unnötig riskant.

Umsetzung: durchgängige TIA-Integration, synchrones Motion-Konzept & Traceability im Serienprozess

i4AE setzte die Automatisierung so um, dass UT-Prüfung produktionsfähig bleibt: Achsen laufen synchron, mehrere Prüfköpfe werden kollisionssicher geführt und alle relevanten Zustände/Daten sind nachvollziehbar – ohne den Takt der Linie zu gefährden.

WAS WIR UMGESETZT HABEN

  • Elektrokonstruktion & Umsetzung für Serienbetrieb

    Planung und Umsetzung der elektrischen Ausrüstung inklusive Schaltschrank- und Anlagenintegration – ausgelegt auf Dauerbetrieb in der Produktionslinie (projektspezifisch nach Anlage).

  • Durchgängige TIA-Integration (S7-1500, Drives, HMI)

    Steuerung, Motion/Drives und Bedienung wurden konsistent im Siemens-Ökosystem umgesetzt, damit Diagnose, Service und Erweiterungen planbar bleiben.

  • Achssynchronisation & kollisionssichere Prüfkopf-Führung

    Koordination mehrerer Prüfköpfe (radial + axial) mit synchronisierten Achsen – für schnelle Takte und reproduzierbare Prüfpfade bei minimiertem Kollisionsrisiko.

  • WinCC Unified: Rezeptverwaltung, Benutzerführung & Diagnose

    Bedienoberfläche mit klaren Modi, Rezepten für Varianten und schneller Diagnose – damit Setup-Wechsel und Störungsanalyse im 24/7 Betrieb effizient bleiben.

  • SPS↔PC Kommunikation über SIMATIC NET (Traceability-ready)

    Definierte Datenübergabe und konsistente Zustände zwischen SPS, Prüf-/PC-System und Auswertung – als Grundlage für lückenlose Datenerfassung je Bahnrad (projektspezifische Datenformate).

Bottleneck-Strategie: Qualitätssicherung im Takt der Linie Entscheidend ist nicht nur die Messung, sondern die Produktionsfähigkeit: Motion, HMI und Datenkette müssen so harmonieren, dass Prüfzyklen minimiert werden, ohne Prüfsicherheit und Nachweis zu gefährden.

TECHNOLOGIE-STACK

PLC
Siemens S7-1500
Drives / Motion
Sinamics S120 (Profinet)
HMI
WinCC Unified
Kommunikation
Profinet · OPC UA
PC Integration
SIMATIC NET
Engineering
TIA Portal (FUP/SCL)

4 SCHRITTE – DAMIT SERIE PLANBAR BLEIBT

  • 1
    Linien-Analyse Taktzeit-Ziele, Prüfumfang, Köpfe/Achsen und Datenbedarf (Traceability) klären.
  • 2
    Engineering & Motion-Konzept Synchronisation, Kollisionsschutz, sichere Zustände und Rezept-/Bedienkonzept definieren.
  • 3
    Integration (TIA, Drives, HMI) Durchgängige Umsetzung inkl. S120, WinCC Unified, SIMATIC NET und Datenübergabe.
  • 4
    Inbetriebnahme & Übergabe Abnahme, Tests, Schulung und Dokumentation – projektspezifisch nach QS-/IT-Prozess.

Ergebnis: minimierte Prüfzyklen, lückenlose Datenerfassung & hohe Anlagenverfügbarkeit

Die In-Line Ultraschallprüfung wurde so umgesetzt, dass Qualitätssicherung im Serienprozess nicht bremst: synchronisierte Achsen, klare Bedien-/Diagnosekonzepte und eine Datenkette, die Traceability je Bahnrad ermöglicht – passend für 24/7 Betrieb.

Takt

Minimierte Prüfzyklen

Prüfabläufe und Motion wurden so ausgelegt, dass die Prüfung im Takt der Linie läuft – ohne die Prüfsicherheit zu kompromittieren (prozessabhängig).

Traceability

Lückenlose Datenerfassung je Bahnrad

Konsistente Zustände und definierte Datenübergabe unterstützen digitale Prüfprotokolle bzw. „Bauteil-Pässe“ – audit-fähig und QS-tauglich (projektspezifische Datenformate).

Betrieb

Hohe Anlagenverfügbarkeit im 24/7 Betrieb

Durchgängige TIA-Integration, schnelle Diagnose und klar geführte Zustände reduzieren Stillstände und erleichtern Service – entscheidend für Serienfertigung.

CEO-Notiz: In der Serie 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

TECHNISCHE KENNDATEN

Branche
Bahntechnik · Serienfertigung · ZfP (Ultraschall)
Prüfobjekt
Neue Bahnräder
Prüfbereiche
Radkörper · Felgenbereich
Prüfköpfe
Mehrere Prüfköpfe (radial + axial), kollisionssicher koordiniert
Betrieb
In-Line Integration · 24/7 Serienbetrieb (anlagenabhängig)
PLC
Siemens S7-1500
HMI
WinCC Unified (Rezeptverwaltung, Benutzerführung, Diagnose)
Drives / Motion
Sinamics S120 (Profinet) · Achssynchronisation
Kommunikation
Profinet · OPC UA
PC/IT-Anbindung
SIMATIC NET (projektspezifisch)
Prüfzeit pro Bahnrad
Optimiert nach Takt-/Prozessanforderung (projektspezifisch)
Datenformate, Protokollierungstiefe und Abnahmeumfang werden projektspezifisch definiert.

WARUM DIESE ARCHITEKTUR

In der Serienfertigung zählt Servicefähigkeit: durchgängige TIA-Integration reduziert Schnittstellenbrüche und macht Diagnose schneller. In Kombination mit synchronem Motion-Konzept (S120) bleibt die Anlage im Takt – bei gleichzeitig audit-fähiger Nachvollziehbarkeit.

ERWEITERUNGEN (OPTIONAL)

  • Erweitertes Traceability-Setup: digitale Prüfprotokolle / Datenpässe je Bahnrad
  • Variantensicherheit: Rezeptlogik für Baureihen/Geometrien (projektspezifisch)
  • Service & Wartung: tieferes Logging und Remote-Diagnose nach IT-Vorgaben

PASSEND FÜR

  • Serienfertigung mit kurzen Taktzeiten und 24/7 Betrieb
  • Prüfanlagen mit mehreren Prüfköpfen und komplexer Achskoordination
  • Bahntechnik-Projekte mit Audit- und Dokumentationsanforderungen

Planen Sie eine In-Line Prüfanlage, die den Takt Ihrer Fertigung nicht bremst?

In der Serie zählt Durchsatz – und trotzdem müssen Prüfergebnisse nachvollziehbar sein. i4AE unterstützt bei Automatisierung, Motion-Konzept und Datenkette (Traceability), damit Qualitätssicherung im Dauerbetrieb planbar bleibt – projektspezifisch nach Linienumfeld und QS-/IT-Prozess.

  • Qualitätssicherung ohne Bottleneck
  • TIA-Integration & schnelle Diagnose
  • Traceability je Werkstück

NÄCHSTER SCHRITT

Senden Sie kurz: Taktzeit-Ziel, Prüfumfang, Anzahl Prüfköpfe/Achsen und gewünschte Datenübergabe. Sie erhalten eine erste technische Einschätzung – in der Regel innerhalb von 24h (werktags).

Rückmeldung i. d. R. innerhalb von 24h (werktags). Wenn es zeitkritisch ist, schreiben Sie kurz „dringend“ dazu.