Maschinen- und Anlagenautomatisierung

Die Verbindung automatisierter Maschinen und Anlagen zu einer voll integrierten Produktionsanlage ist heutzutage eine wesentliche Voraussetzung für eine nachhaltig effiziente Produktion und Fertigung.

Durch die intelligente Vernetzung einzelner Maschinen und Anlagen mit übergeordneten Bereichen einer Fertigung wie Energie- und Gebäudetechnik können Sie jederzeit Echtdaten abrufen. So lassen sich unterschiedlichste Prozessdaten und aktuelle Trends, audit trails und vieles mehr problemlos evaluieren. ‚Dazu bieten wir Ihnen auch, basierend auf RFID-Technologie, eine gezielte Materialverfolgung und -logistik und vernetzen Ihre Applikationen zum Wiegen, Dosieren, Messen, Abfüllen, Transportieren oder Registrieren Ihrer Produkte.

Zuverlässige und intelligente Services:

Als unser Kunde profitieren Sie auch von unserer Anlagenbereitschaft. Wir betreuen Sie an allen 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr. Darüber hinaus beraten und schulen wir unsere Kunden auch gerne in allen Bereichen der Sicherheitstechnik. Dazu erstellen wir Machbarkeitsstudien und begleiten diese bis zur Umsetzung. Auch rund um die Themen Ex-Schutz, SIL-Betrachtungen, Arbeitsschutz oder CE-Kennzeichnung sind Sie bei uns genau richtig.

Industrielösung für Transport- und Materialflussverfolgung

Alle Produktionsbetriebe, nicht nur Hüttenwerke und Gießereien, die Flurfahrzeuge bzw. Gabelstapler einsetzen, haben große Aufgabenstellungen, deren Erfüllung essentiell für den Geschäftserfolg ist.

Zur Qualitätssicherung ist eine kontinuierliche Istwert-Überwachung des Produktionsprozesses von großem Vorteil. Mit einer autarken, zentralen Visualisierung und Speicherung der Produktionsdaten am Stapler sowie einer zentralen Archivierung und Auswertemöglichkeit der Daten wird der Produktionsprozess optimiert und der Energieverbrauch minimiert.

Bei der fiwa)group haben wir eine optimale Lösung mit B & R Industriehardware entwickelt, die alle Bedürfnisse der Betriebe erfüllt. Sie bietet eine eigenständige Anwendung auf jedem Stapler und einen automatischen Abgleich mit dem zentralen Server. Alle historischen Daten sind auch auf dem zentralen Server gespeichert und stehen für Auswertungen zur Verfügung.

Die zentrale Visualisierung dient zur Arbeitsvorbereitung, bietet die Übersicht der Chargenvorgaben und eine Systemübersicht sowohl vom Server als auch der einzelnen Stapler. Daneben werden die aktuellen RFID Signalstärken erfasst, eine Übersicht der hinterlegten RFID Tags angezeigt und das System bietet die Möglichkeit einer RFID Tag Zuweisung zu den einzelnen Equipments. Auch können die Chargen Parametersätze bearbeitet werden. Erstellen, abändern, kopieren, verteilen oder die Reihenfolge festlegen – das alles ist aus dem System heraus möglich.

Der Bediener des Staplers bekommt die Anzeige der aktuellen Charge, des verwendeten Equipments, die aktuelle Temperatur und die Plausibilitätskontrolle und Alarmierung seines Staplers angezeigt. Es gibt ein Trendsystem für schnelle Auswertungen, eine Übersicht der besuchten Equipments, die zeitliche Abbildung des Equipments sowie frei konfigurierbare Trends für weitere Auswertungen.

Die zahlreichen Möglichkeiten der Lösung ermöglichen eine firmenspezifische Erfassung aller Daten der Produktion. Das System wird zentral konfiguriert, wobei die einzelnen Systeme autark arbeiten. Alle Daten wie Alarme, Trends und ChronoLog werden automatisch auf dem zentralen Server repliziert. Mittels Standard- Schnittstellen stehen standardisierte Auswertungen zur Verfügung.

Verwendet wird eine Standard Leitsystemlösung mit Standardkomponenten und Standardsoftware. Zusätzlich ist eine Anbindung an andere Systeme wie ein ERP-System oder firmenspezifische Systeme möglich. Das schafft mit wenig Aufwand ein System zur Identifizierung und Datenerfassung, das zuverlässig arbeitet und viele gängige Auswertungen bereit hält.

Funktionserweiterung MES/PLS System

Wie bereits in der fiwa)informiert 2016 angekündigt, wurde im zweiten Halbjahr 2017 ein bestehendes MES/PLS System (MES: fiwa iMES CC; PLS: Siemens PCS7) um zusätzliche Funktionen erweitert, so dass der Systembenefit für den namhaften Kunden aus der Aluminiumbranche weiter gesteigert werden konnte.

Die vollständig automatisierten Berechnungen zur Datenverdichtung wurden ausschließlich in der zugrunde liegenden MS SQL Server Datenbank abgebildet. So ist es möglich, direkt nach Abschluss einer Produktionscharge deren spezifische Energieverbräuche zu visualisieren und anschließend in die erstellten Berichtsformulare einfließen zu lassen.

Nach erfolgreichem FAT, der u. a. bereits genutzt wurde, um mögliche zusätzliche Erweiterungen zu definieren, fand direkt im Anschluss eine Schulung im neuen End-User-Reporting Tool statt, bei dem der Kunde bereits erste eigene Berichte und Auswertungen nach seinen Vorstellungen erstellen konnte.

Dabei war von Vorteil, dass die Datenstruktur der für die Berichtserstellung relevanten Daten so übersichtlich und einfach als möglich aufbereitet wurde, um den Anwender nicht durch komplizierte Abfragen (SQLs) zu behindern und nicht die Freude an der eigentlichen Arbeit, dem Design von neuen Reports, zu nehmen. Die Einfachheit der Berichtserstellung, ohne jedoch die Erfassung aller relevanten Daten zu vernachlässigen, konnte dabei überzeugen.

Zusätzlich wurde durch ein intelligentes Berechtigungskonzept die Möglichkeit geschaffen, den Berichtshaushalt durch eine bestimmte Benutzergruppe zu verwalten und zu erweitern. Nicht zur Editierung oder Neuanlage berechtigte Benutzer können die vorgegebenen Berichte nur verwenden und parametrieren (z. B. Auswertezeiträume festlegen usw.)

Auch die für die automatischen Berechnungen zuständigen Rechenparameter (z. B. Formeln) können durch Anwender mit entsprechendem Recht konfiguriert werden, natürlich ohne dabei die alten Parameter von bereits durchgeführten Berechnungen zu verlieren. So bleiben Chargen- und Prozessdaten auch über einen längeren Zeitraum und unter verschiedenen Ausgangsbedingungen miteinander vergleichbar.

Nach einer reibungslos abgelaufenen Inbetriebnahme im Dezember 2017 und Begleitphase des Kunden durch die fiwa)group sind für 2018 weitere Projekte (u. a. Erweiterung der MES Anbindung an dem vom Kunden verwendeten ERP-System) geplant, um den Produktionsprozess kontinuierlich zu optimieren.

Projekt-Teilziele

Erweiterung Datenerfassung MES und Energiedaten

Verdichtung von bereits zur Verfügung stehenden chargenbezogenen Informationen zu zusammengefassten übergeordneten Daten
Ergänzen von Energiedatenaufzeichnungen (Temperaturverläufe, Anbindung von Strom- und Gaszählern) und chargenabhängige Speicherung der angefallenen Verbräuche

Hinzufügen eines integrierten Berichtswesens in iMES CC

Erstellen von vorgegebenen Berichten mit Diagrammen, tabellarischen Auswertungen und vom Kunden definierten Sonderberechnungen
Einbindung eines Tools zur eigenen Erstellung von Berichten durch den Anwender (sog. End-User-Reporting)

Projektleistungen der fiwa)group

Verdichtung von chargenunabhängigen Daten zu vergleichbaren Informationen mit Chargenbezug
Erweiterung von PLS/SPS Kopplungen
Datenaufzeichnung zur Langzeitarchivierung
Komfortable Auswertemöglichkeiten von Energieverbräuchen in iMES CC
Integration eines Reportingtools zur flexiblen Berichtserstellung durch Kunden
Halten des Systemperformancelevels trotz gestiegenem Datenaufkommen und komplexen Berechnungen

Systemoptimierung MES/PLS bei Rheinfelden Alloys

Ziel des Projekts war die Optimierung und Erweiterung des bestehenden MES-Systems: fiwa iMES CC und des PLS-Systems Siemens PCS 7 hinsichtlich Stabilität, Performance und Funktionalität.

Während der ersten Projektphase wurden in einer Studie die Anforderungen an das Gesamtsystem aufgenommen. Zudem wurden Optimierungspotentiale geortet und bewertet. Durch Stresstests im virtualisierten Testsystem wurde eine möglichst produktionsnahe Umgebung geschaffen, in der durch die Änderung verschiedenster Parameter (Datenbankdesign und -zugriff, Applikationsschnittstellen, Erhöhung der Rechenleistung etc.) die vorab definierten Ziele schrittweise erreicht werden konnten. In der Realisierungsphase wurden diese Änderungen automatisiert, d. h. Datenbankskripte, Applikationsanpassung erstellt und umgesetzt. Außerdem wurde ein Upgrade der Datenbankversion von MSSQL Server 2008 R2 auf MSSQL Server 2014 durchgeführt, um alle Neuerungen der neuen Datenbankumgebung optimal nutzen zu können. Zusätzlich zu der Performance- und Stabilitätssteigerung wurden das MES-System und das PCS 7-System um Funktionalität erweitert.

Im MES wurden für den Bediener neue Alternativen zur Chargenverwaltung geschaffen. Der Status von einzelnen Chargen kann jetzt per Hand in definierte Zustände geführt werden, um bei Unregelmäßigkeiten in der Produktion die Daten im gesamten System konsistent zu halten. Im Gegenzug dazu können Berechtigte im Leitsystem Chargen bei Bedarf gezielt beenden. Eine weitere Herausforderung war die Inbetriebnahme während des laufenden Betriebs mit dem Ziel eines minimalen Produktionsstillstandes. Dies wurde durch detaillierte Planung zwischen Auftraggeber und dem Projektteam hervorragend gemeistert.

In weiteren Ausbaustufen ist bereits eine Erweiterung des Systems um zusätzliche Datenaufzeichnungen (Chargen- und Equipmentbezogen), Erweiterung der Kopplung zum ERP-System sowie Integration eines flexiblen und dynamischen Reportings angedacht. So kann der Kunde seine Produktion noch besser planen (Anlagen- bzw. Maschinenauslastung) und Einsparpotential (z. B. Energieverbrauch) identifizieren.