Durchsatz bei Retrofit-Projekt um 25 % gesteigert

RETROFIT AKUT / Holzverarbeitung
PLC Software voll automatisch generiert im Prüfautomaten von Logicdata
Projektbild Bedienelement eines SELMO-Automaten für Logicdata
selmo-velox-hmi-projektbeitrag

Projekt-Anforderungen

SELMO war akut gefragt, bei diesem umfangreichen Retrofit-Projekt. Im Fokus: eine zehn Jahre alte Zuführ- und Zuschneideanlage für Bau- und Dämmplatten aus Holzspan.

Der Prozess: Zuführung von Stapeln, Vereinzelung auf Platten, flexibler Zuschnitt von Plattenmaßen in 50 oder 40 cm, verschiedenste Sreifen mit drei verstellbaren Sägen, Vereinzelung, Beschriftung, Kerben oder Nicht-Kerben-Station, Bohren oder Nicht-Bohren-Station, Abtransport, Abstapelung auf maximal ein Meter breite Lagen in Stapeln, Auslieferung.

In der Maschine: SicherheitsSPS, 12 Achsen frequenzumformer-gesteuerte Antriebe, über 300 Ein- und Ausgänge.

Die Herausforderungen: Das Display war nicht mehr funktionstüchtig und untrennbar mit der Programmstruktur verknüpft. Der damalige Lieferant war nicht mehr greifbar bezehungsweise insolvent, und damit gefährdete eine “kritische” Maschine die Wertschöpfung des Unternehmens. Eine neue Software und eine neue HMI mussten her.

Die Anforderungen: Die Maschine so kurz wie möglich aus der Produktion zu nehmen. Das Software-Update aller Ein- und Ausgänge musste möglichst rasch erfolgen – mit den Zielen, die Bedieneroberfläche zu optimieren, den Prozess zu verbessern und die digitale Anbindung an die Geschäftsprozesse über ERP und Auftragssteuerung zu realisieren.

 

SELMO Lösung

Die Lösung: Die Software selbst, die Erneuerung der SPS und die Erneuerung der Antriebsregler.

Der Ablauf: Die Maschine wurde begutachtet, gefilmt, die Prozesse konzeptionell reeingineert und die Ein- und Ausgänge aus den vorliegenden E-Plänen in das SELMO Modell übernommen. Daraus generierten wir eine vollumfängliche Software, welche die Anlagenstruktur nach dem SELMO Standard abbildet. Übergeordnet wurde eine globale Funktion für Reset realisiert – für Global Relase, um alle 23 Schrittketten gleichzeitig starten und Fehler resetten zu können. Die Maschine wurde elektrotechnisch aufgewertet und umgebaut. Die Software wurde mit dem Treiberkonzept für Servoachsen, Frequenzumformer, Stern-Dreieck-Anlauf und einem Drucker-Treiber für die Beschriftung der Bretter realisiert. Die Inbetriebnahme der ablauflogischen Software als Kern der Maschine benötigte lediglich fünf Tage und ging unaufgeregt über die Bühne. 

Die erste Challenge: Die Hersteller-Konstellation zwischen Regler von Beckhoff „AX 5.000“ und dem Stöber Servoantrieb „Servo Synchro“ mit entsprechenden Rückführungsleitungen. Diese waren nicht Beckhoff-konform bzw. standardkonform ausgeführt. Die Projektzeit wurde auf 2,5 Wochen gestreckt, da die Hardware erst bestellt und geliefert werden musste.

Danach war die Anlage schnell einsatzbereit und produzierte im Betrieb erste Ausstoßmengen. Zuerst im Inbetriebnahme-Modus, bei dem alle Ein- und Ausgänge sowie manuelle Bewegungen geprüft wurden. Kleine, automatische Abläufe wurden hochgeschalten, bis hin zur Sequence-Cross-Funktionalität im SELMO Standard, in dem Schrittketten synchronisiert ablaufen. Erste Platten wurden geschnitten, durchtransportiert, abgestapelt.

Die nächsten Herausforderungen wurden Teil der SELMO Lösung: Schnell wurde dank SELMO sichtbar, dass der Prozess der Anlage instabil war, weil die “alte” Hardware bisher unentdeckte Mängel aufwies. Beispiel: Druckluft-Verlust während der Produktion, die wiederum den Verlust der Positionen bedeutete. Weil SELMO jeden Zustand und jedes Bit digital sichtbar macht, wirkte die in sich maximal stabile Software wie ein Hardware-Detektor – zum Vorteil des Kunden.

Projekt-Details

> Holzverarbeitungsbranche, Retrofit

> fünf Tage bis zur Generierung des ablauflogischen Kerns

> dann Treiber hin zu kundenspezifischen Komponenten

> Projektverlauf gestreckt durch Hardware-Mängel, die rasch beseitigt werden konnten

> SPS Beckhoff, TwinCat 3

> 23 Schrittketten, 373 Zonen, 227 Schritte, 12 ServoAchsen, 13 Laufwerke, 5 Asynchron-Motoren, 236 Eingänge, 172 Ausgänge, Schnittstellen und ERP-Anbindung

 

Durchsatz um 25 % gesteigert

Messbarer Erfolg: Prozessinstabilitäten wurden schnell identifiziert. Daher konnte die Taktzeit der Anlage rasch von 312 auf 404 Laufmeter Ausstoß pro Stunde gebracht werden. Das bedeutete eine Steigerung des Durchsatzes über 25 Prozent.

Verschiebung der Verfügbarkeit: Die Verfügbarkeitsoptimierung war keine Frage der Software-Suche und Software-Adaptierung mehr. Die Auswertungen über 3 Wochen Produktionsbegleitung zeigten: Stand die Maschine tatsächlich still, lag es überwiegend am Prozess oder an der Hardware. Nach mehreren Monaten zeigte sich, dass in nur 4 Prozent  ungeplanter Störungen tatsächlich die Software beteiligt war. Und diese konnte raschest geändert werden.

SELMO Transparenz: Im laufenden Maschinen-Betrieb informiert die SELMO-Software den Bediener in Echtzeit über den nächsten Schritt, darüber, was zu tun ist und was fehlt.

 

Weil diese Informationen von Beginn an verfügbar sind, können leichter Aufgaben zur weiteren Verbesserung der Maschine abgeleitet werden.

SELMO Kosten- und Ressourcenersparnis: Das Sicherheitskonzept ist nun ebenso wie die Prozess-Funktionalität effizienter. Die Maschine kann besser abstapeln und präziser schneiden – ohne zu verklemmen. Die Platten können effizienter transportiert werden – ohne zu brechen.

Summary: In Kooperation mit Beckhoff und der umsetzenden SELMO Automation GmbH konnte der SELMO Standard eine ehemalige Risikomaschine in eine zuverlässige, ressourcenschonende Maschine verwandeln, die zur stabilen Digitalisierung bis nach oben in die Geschäftsprozesse fähig ist.

Unten, an der “Basis” im Betrieb, ist die Maschine nun von mehreren Personen leicht bedienbar. Einer von vielen Gründen, warum weitere Projekte nach SELMO mit dem Kunden angedacht sind.