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Mit neuem Steuerungssystem
zur digitalen Fabrik
Branche
Technische Textilien
Fact Box
Direkte Anbindung jeder Maschine ans MES System über OPC UA
Prozesstechnische Integration der Maschine
Moderne HTML 5 Visualisierung zur Datenausgabe und Interaktion mit dem MES System
Services
Technologieevaluierung
Umsetzung des Steuerungsprojektes
Technologieintegration
Ausgangssituation
Die 1955 gegründete BANDEX ist ein mittelständisches Unternehmen und heute der Spezialist für hochwertige Gardinen- und Vorhangbänder. Neben diesem Kerngeschäft verfolgt BANDEX konsequent den Aufbau des zweiten Standbeines „technische Bänder“ und ist damit bereits in unterschiedlichen Industrien tätig.
Mit diesem neuen Geschäftsfeld steigen die Anforderungen an Produktivität und Prozessdokumentation. Allerdings stießen Entwicklung in diese Richtung zunehmend an Grenzen – hauptsächlich bedingt durch eine nicht mehr zeitgemäße, ineffiziente Kommunikationsstruktur, denn die Vernetzung der Systemebenen erfolgte über vier Schichten (ERP / MES / Leitebene / Maschinensteuerung).
Daraus ergaben sich folgende konkrete Problemstellungen:
-
Langsame Datenkommunikation zu den Maschinen (Rezept laden dauerte mehrere Minuten, mit jeder neuen Maschine im Verbund wurde es zudem überproportional langsamer).
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Erweiterungen des Maschinenparks sehr aufwendig.
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Jede neue Maschine im Verbund drückte die Performance weiter.
Um die strategischen Ziele umzusetzen, benötigte BANDEX dementsprechend eine performante Kommunikationslösung.
BANDEX betreibt am Standort Koblach/Österreich eine Produktion mit über 60 Bandwebemaschinen - Tendenz steigend. Um die zunehmenden Ansprüche an Prozessdokumentation und Produktivität zu erfüllen, musste die Vernetzung des Maschinenparks mit dem MES System auf eine neue Basis gestellt werden.
Projektauftrag
Implementierung einer performanten IT-Infrastruktur zur optimalen Vernetzung des Maschinenparks mit dem übergeordneten MES und ERP System
Projektumsetzung
Phase 1: Anforderungsanalyse und Grobkonzept
Phase 2: Evaluierung der Steuerungstechnik / Kommunikationsprotokoll / MES System
Phase 3: Implementierung des neuen Steuerungssystems
Phase 4: Integration der Maschinen in MES und ERP System
Technologie
Von Anfang an zeigte sich, dass das Kommunikationsprotokoll OPC UA für diese Anforderung die perfekte Lösung ist. Steuerungsseitig wurde gezielt nach einer kompakten, performante Steuerung gesucht, mit der sich der Retrofit schnell und kostengünstig umsetzen ließ. Aufgrund des überzeugenden Preis/Leistungsverhältnis, der modernen Visualisierungsmöglichkeiten über HTML 5 und nicht zuletzt dem kostenlosen OPC UA Server fiel die Entscheidung auf eine Kompaktsteuerung von B&R.
Eingesetzte Steuerungskomponenten:
Steuerung: X20CP0483
I/Os: X20DI9372/X20DO9322
Antriebe: keine (alles Schütz gesteuert)
Safety: wurde belassen
Use Case Zettel
Beispiel für die hohe Integration des Auftragsprozesses
Als Zettel werden die Spulen bezeichnet, auf der Web- oder Kettfäden sein können. Sie sind ein zentrales Ausgangsmaterial für die Herstellung der Bänder.
- MES System verfügt über den Lagerbestand der Zettel
- Webmeister plant Webauftrag
- Für die Ausrüstung der Maschine mit Zettel kann sich der Operator für jeden Zettelplatz die verfügbaren und geeigneten Zettel aus dem Lager anzeigen lassen und der Maschine zuweisen. Dafür nutzt er am Panel die Seite für die Zettelzuweisung und findet dort das zu verwendende Material.
- Dieses Material wird per Panel für die Maschine/den Auftrag übernommen und automatisch im MES System abgebucht. Ab der Buchung ist dieses Material für andere Maschinen nicht mehr verfügbar.
Neben der hohen Prozessautomatisierung können damit auch Informationen zur Qualitätssicherung/Nachverfolgbarkeit automatisch erfasst werden, beispielsweise welche Zettel auf welchem Zettelplatz an der Maschine für einen bestimmten Auftrag verwendet wurden.
Die Ergebnisse im Detail
Direkte Anbindung jeder Maschine ans MES System über OPC UA
Auf jeder Steuerung läuft ein OPC UA Server, der die gesammelten Daten dem MES System zur Verfügung stellt.
Prozesstechnische Integration der Maschine
Über die bidirektionale Kommunikation wird die Maschine Teil des Auftragsprozesses: Systembuchungen und Qualitätskontrollen werden direkt vom ERP System ausgelöst und über die Maschinen bzw. das HMI abgewickelt.
Moderne HTML 5 Visualisierung zur Datenausgabe und Interaktion mit dem MES System
Als Anzeige (Visualisierungsclient) wird ein 10,1“ B&R-Touchpanel der T50 Serie (Typ 6PPT50.10-1E-16B) eingesetzt. Dies bedeutet eine massive Verbesserung der Usability, da sich mit dem Touchscreen die Maschine deutlich einfacher bedienen läßt.
Industrie 4.0 und OPC UA Schnittstellen – viele sprechen darüber, wir machen es. Gemeinsam mit Pantec als Steuerungs- und Halo als Softwarelieferant haben wir das Projekt in Rekordzeit und ohne wesentliche Schwierigkeiten umgesetzt.
