Von der Unternehmenssteuerung bis zum Antrieb

Transkript

1 3. VDMA-Tagung Steuerungstechnik für die Automatisierung Von der Unternehmenssteuerung bis zum Antrieb Michael Gawol, Saia-Burgess Dreieich GmbH & Co. KG

2 Von der Unternehmenssteuerung bis zum Antrieb Vorstellung Saia-Burgess Ausgangslage Datenstruktur unterschiedlicher Konzepte Der ganzheitliche Ansatz Was gilt es zu berücksichtigen Was ist machbar mit einer SPS Vertikale Integration Beispiel aus der Praxis

3 Vorstellung Saia-Burgess Saia-Burgess ist ein Schweizer, börsennotiertes Unternehmen, aktiv in den Bereichen Automotive, Industrie und Controls Kernkompetenzen sind Entwicklung, Produktion und Vermarktung von Lösungen aus der Verbindung von Software, Elektronik und Elektromechanik Mit Mitarbeiter (Controls: 200) wurde 2004 ein Umsatz in Höhe von 370 Mio. (Controls 45 Mio. ) erzielt. Anwender von Automationstechnik und Anbieter von Steuerungssystemen Produkte Controls: SPS, DDC, Controller Terminals, E/A, Kommunikationsmodule Software Werkzeuge und Komponenten

4 Ausgangslage Situation in der Fabrik Die Automatisierung auf Maschinenebene ist weit fortgeschritten Der Kostenanteil des Herstellungsprozesses eines einzelnen Produkts ist relativ zum Erlös stark gesunken Das größte Einsparpotential liegt in der Maschinenverfügbarkeit und Logistik Nicht nur einzelne Abteilungen, sondern ganze Werke werden zu einer Einheit, um die gesamte Wertschöpfungskette zu optimieren Von der Montagezellen- zur Firmenautomatisierung!

5 Ausgangslage Erwartungen an den Anlagen- und Maschinenbauer Im Bezug auf Erstellung, Bedienung, Erweiterung und Wartung kostengünstige Lösungen Integration vorhandener Maschinen Einbindung in vorhandene Infrastruktur Möglichkeit für Nach- und Aufrüstung Erweiterbarkeit speziell im Hinblick auf Bedienen und Beobachten Zentrales Störmanagement Datenerfassung für Qualitätsmanagement, Kostenkalkulation etc. IT gerechte Zugriffsmechanismen Geeignete Konzepte für die vertikale Integration

6 Ausgangslage Erwartungen an die Maschinen Maschinen müssen in der Lage sein, mit übergeordneten Steuerungen in beide Richtungen zu kommunizieren (z.b. Durchlaufzeit, Maschinenauslastung, Maschinenverfügbarkeit, Produktausbeute, Maschinenzustand, angeschlossene Peripherie, Rohmaterialfluss etc. Stichwort Manufacturing Execution System) Maschinenbaureihen müssen auf weitgehenst einheitlichen Konzepten/Modulen aufgebaut sein um eine optimale Preisdifferenzierung zu ermöglichen (z.b. Low-cost und High Performance Maschinen mit gleicher Funktionalität basieren auf identischem Steuerungskonzept, Differenzierung über Ausstattung mit Up-grade Möglichkeit Stichwort Steinbearbeitung) Eine Lösung in beiden Fällen: Web-Technologie

7 Datenstruktur mit herkömmlichen Ansatz SPS 1 SPS 2 SPS 3 Prozessdaten Prozessdaten Prozessdaten OP 1 SPS 1 SPS 2 SPS 3 OP 2 SPS 1 SPS 2 SPS 3 Leitebene Leitebene Prozessdaten werden in der SPS abgelegt Im Bedienpanel ist die gesamte HMI Funktionalität realisiert Verquickte Funktionalität führen zu mehrfach erstellten Seiten und dadurch zu erschwerter Erweiterbarkeit und Wartung

8 Datenstruktur mit Web-Technologie SPS 1 SPS 1 Prozessdaten SPS 2 SPS 2 SPS 3 SPS 3 Prozessdaten Prozessdaten Web basiertes HMI Web-Panel 1 Leitebene Web basiertes HMI Web-Panel 2 Leitebene Steuerungs- und HMI-Funktion ist in der SPS realisiert (SPS Objekt) Web-Panel speichern nur die Bildschirmseiten der Leitebene; die zugehörigen Prozess-Seiten werden jeweils von der SPS nachgeladen Änderungen und Erweiterungen betreffen nur einzelne SPS Flexible Struktur erlaubt einfachen Entwurf, Erweiterung und Wartung

9 Datenstruktur mit Web-Technologie Offene und flexible Lösungen

10 Der ganzheitliche Ansatz Web-Technologie Einfache Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Geräten bzw. Maschinen dank Web-Server, Web-Browser, HTML, http, Java etc. Entfall von unterschiedlichen und nicht kompatiblen Softwarewerkzeugen mehrerer Hersteller Erprobte physikalische Schnittstellen Ethernet-TCP/IP, USB, Profibus, RS 232, RS 485 Höhere Effizienz für den Maschinenbauer durch einheitliche generische Schnittstelle für Bedienung und Service Anwendung von bekannten, offenen Standards aus der Welt von Windows, Internet und Kommunikation Der Anwender fühlt sich spontan vertraut mit der Bedienung, da er mit anwenderspezifischen HTML Seiten arbeiten kann (DOS > XP)

11 Welche Standards gilt es zu berücksichtigen? PC-Welt mit USB, Plug Ins,.Net Consumer Electronic mit SD Flash Technologie Telekom Standards mit Analog, ISDN, GSM IT Standards mit FTP, SQL, XML, CSV HMI Standards mit Micro Browser, ¼ VGA, VGA Internet Standards mit Ethernet, TCP/IP, HTTP, HTML, Java Motion Standards mit CAN open, Powerlink, PLC Open Motion Automation Standards mit Modbus, Profibus, CAN, Step7, PG5

12 Was ist machbar mit einer SPS? Bekannte Standards brauchen nicht neu erfunden werden, sondern nur durchgängig von der SPS angewandt werden!

13 Vertikale Integration Manufacturing Execution Systems

14 Praxisbeispiel: MES Nachrüstung Der Anwender MTA Auto Electric Systems, liefert Sicherungen, Sicherungskästen und Terminals an die Automobilindustrie Hohe Fertigungstiefe, hoher Automatisierungsgrad in der Fertigung, Kunststoffspritzgussmaschinen und Stanzmaschinen mit vollautomatischer Rohmaterialzufuhr, voll- und halbautomatische Montageplätze Enterprise Ressource Planning mit SAP R3

15 Praxisbeispiel: MES Nachrüstung Die Lösung Nachrüstung von maschinennahen bzw. integrierten Unterstationen mit Web-fähigen, kompakten Steuerungen Die Vorteile Zeitnahe, automatische Rückmeldung aller Produktionsdaten Fehlerdiagnose auf Maschinenebene Ereignisgesteuerte Wartung Dokumentation zur Qualitätssicherung Flexible Produktion Hohe Maschinenverfügbarkeit Geringere Lagerhaltung