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HMI/SCADA Software

Mehr Durchblick bei Glas mit Visualisierungssoftware

| Redakteur: Sariana Kunze

Bei der Produktion von Glasbehältern fallen enorme Datenmengen an, die ausgewertet, aufbereitet und­ nutzerfreundlich dargestellt werden müssen. Der Maschinenbauer Sklostroj, der Glasform-Maschinen für Glashütten fertigt, setzt dafür die Visualisierungssoftware Zenon von Copa-Data ein.

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Die HMI/SCADA Software Zenon zeigt Tandem-Maschinenband und Heißend-Auswurf einer Glasform-Maschine an.
Die HMI/SCADA Software Zenon zeigt Tandem-Maschinenband und Heißend-Auswurf einer Glasform-Maschine an.
(Bild: Copa-Data)

Eine Glasform-Maschine presst heißes Glas in eine Form. Es handelt sich dabei um eine sogenannte IS-Maschine (Individual Section), die Flaschen und Gläser in beinahe jeder gewünschten Größe und Gestalt fertigen kann. So hat jede Flasche ihr individuelles Rezept, das jederzeit abrufbar in einem Archiv gespeichert ist. In der automatisierten Produktion werden permanent Daten gesammelt, z.B. bezüglich des Drucks in den Maschinen, der Temperatur oder ähnlichem. Sie dienen der Überwachung der Produktion und können, wenn sie richtig verwertet werden, die Effizienz des Betriebs erheblich steigern. Jede dieser Zahlen entspricht einem Datenpunkt. In jeder Sektion innerhalb der Maschinen bei Sklostroj werden pro Durchlauf etwa 23.850 Datenpunkte erfasst. Das sind bei einer Standardmaschine mit zwölf Sektionen insgesamt etwa 286.200 Datenpunkte. So fallen bei dem Maschinenbauer Sklostroj enorme Datenmengen an, die von einer Software ausgewertet, aufbereitet und nutzerfreundlich dargestellt werden müssen. „Weil die enormen Datenmengen unser altes Visualisierungssystem häufig überforderten und wir uns ohnehin eine intuitivere und moderne Benutzeroberfläche wünschten, entschieden wir uns für einen radikalen Schnitt. Wir wollten ein komplett neues HMI für unsere Maschinen finden. Das Projekt sollte trotz des kompletten Systemwechsels schnell umgesetzt werden“, erklärt Günter Zodel, Entwicklungsleiter Software bei Sklostroj Kempten, und fügt hinzu: „Das HMI entwickelte Copa-Data für uns, in unsere Maschinen implementiert wurde es von Kropf Solutions.“

Bei der Umsetzung dieses Projekts stand Sklostroj vor drei Herausforderungen: Erstens hat jedes Produkt seine eigene Rezeptur, ist in seiner Herstellung also höchst individuell. Das heißt, die Zusammenstellung der Rohmaterialien, Druck und Zeit in der Station sind je nach Glas oder Flasche unterschiedlich und müssen vor der Produktion stets neu eingestellt werden. Dies muss über ein Rezeptur- und ein Timing-System organisiert werden. Die Rezepte werden außerdem in einem zentralen Archiv gespeichert und sollten für den Bediener zugänglich oder von der Maschine automatisch abrufbar sein. Zweitens muss bei laufendem Betrieb in hoher Geschwindigkeit eine enorme Datenmenge verarbeitet werden. Die Maschinen verfügen über eine zentrale Steuerung, die alle Funktionen der Maschinen zusammenfasst: die verschiedenen pneumatischen und proportionalen Ventile, die Servo-Antriebe, Schrittmotoren, Einschieber usw. Damit der Maschinennutzer hier noch den Durchblick behält, ist drittens ein besonders übersichtliches und vor allem stabiles HMI erforderlich.

Mit Hilfe der Software die Hardware weiterentwickeln

Als Visualisierungssoftware wählte Sklostroj Zenon aus. Das System läuft trotz der großen Datenmenge stabil und ist intuitiv zu bedienen. „Das ist das, was der Kunde, der unsere Maschine kauft am Ende sieht und wonach er die Nutzerfreundlichkeit bewertet“, sagt Günter Zodel. „Wir hatten bei diesem Projekt neben dem Systemwechsel noch ein zweites Ziel. Unsere Maschinen waren nur bezüglich der Datenverarbeitung an ihre Grenzen gestoßen, nicht aber hinsichtlich der Mechanik. Wenn uns die neue Software nun so viele neue Möglichkeiten eröffnen würde – vielleicht könnten wir dann auch die Hardware weiterentwickeln? Am Ende haben wir das tatsächlich geschafft“, erklärt Zodel weiter. Adrian Olschowka, Fachbereichsleiter IT bei Kropf Solutions, beschreibt: „Zenon bietet als offenes System bei der Integration in eine bestehende Infrastruktur viel Spielraum und Flexibilität. Wir können diese Software in quasi jeder Umgebung verwirklichen. Weil mit Zenon doppelt so viele Datenpunkte wie mit der Vorgängerversion verarbeitet werden können, konnte Sklostroj auch die Kapazität der Glassform-Maschinen verdoppeln.“

Maschinennutzung offline und online

In der ersten Etappe des Projektes wurde die Software zunächst in den vorhandenen 12-Sektionen-Maschinen implementiert. Die Visualisierungssoftware ermöglichte nun die Verarbeitung der erfassten Daten, stellte sie übersichtlich dar und archivierte sie. In dem Zenon-Modul „Rezeptgruppenmanager“ können die verschiedenen Rezepturen für die unterschiedlichen Flaschen oder Gläser erstellt werden. Gespeichert werden sie im Zenon Archivserver, von wo sie von den Maschinen abgerufen werden. So wird sichergestellt, dass jedes Gefäß in der Station für genau die richtige Zeit, bei passendem Druck und der nötigen Temperatur in Form gebracht wird. Dieses Rezept kann einfach aus dem Archiv abgerufen werden, wenn eine Flasche nach einiger Zeit wieder hergestellt werden soll.

Die Datenübertragung von Archiv zu Maschine ist auch im Offline-Modus über einen Laptop oder einen Datenträger möglich. Über die VPN-Verbindung können die Stationen ferngewartet werden. Da nun ein stabiles System für die vielen Datenpunkte gefunden war, konnte man in der zweiten Etappe prüfen, wie groß die Kapazitäten einer Maschine sein durften, damit das System den Datenmengen standhält. Das Ergebnis ist eine Glasform-Maschine mit der doppelten Kapazität: eine Tandem-Maschine mit 24 Sektionen, in der insgesamt fast 600.000 Datenpunkte verarbeitet werden können.

Seit 2014 wird nun jede Maschine von Sklostroj mit der Software Zenon geliefert. Das System läuft stabil und ermöglicht den Nutzern eine einfache und intuitive Bedienung. Durch den Einsatz des Webclients Zenon Web Server Pro Light kann mithilfe eines WLAN-Steuerungsterminals auch mobil in der Produktion gearbeitet werden, per Tablet oder Laptop.

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