Transparenz in mechatronischen Systemen: Messtechnik als Schlüssel zur Produktivitäts und Qualitätssteigerung

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1 Transparenz in mechatronischen Systemen: Messtechnik als Schlüssel zur Produktivitäts und Qualitätssteigerung Dr.-Ing. Ulrich Lettau CEO iba AG, Fürth Measurement and Automation Systems Mai 2010 V 1.0_de

2 Firmenprofil Firmengründung 1984 als ingenieurbüro anhaus gmbh, seit 2004 als Aktiengesellschaft firmierend Spezialist für Messtechnik- und Automatisierungssysteme Weltweit führend in der Prozess- und Qualitätsdatenaufnahme in der Metals Industrie Entwickler von hochwertigen Hard- und Softwarekomponenten zur Messdatenerfassung und Analyse ca. 55 Mitarbeiter im Stammhaus + 50 in den Vertriebsregionen Umsatz 2010: ca. 9,5 Mio Fürth Lochristi/Gent Berlin iba AG Measurement and Automation Systems 2

3 Vertriebsregionen International vertreten iba Benelux BVBA Gent, Belgien iba AG Headquarters Fürth, Berlin, Kamen Deutschland Gent, Belgien iba America LLC Alpharetta, GA USA ibaasia GmbH Holding für Asien ibakorea Pusan ibachina Shanghai, Anshan ibalat, S.A. Panama, Venezuela ibaoceania Tomago Vertriebspartner ibaindia Mumbai iba AG Measurement and Automation Systems 3

4 Branchenfokus Metallerzeugende Industrie Verkehrstechnik Prüfstande, z.b für WKA Energieübertragung (Smart Grid) Zellstoffund Papier Industrie Verpackungs Industrie iba AG Measurement and Automation Systems 4

5 Referenzen Über Kunden weltweit iba AG Measurement and Automation Systems 5

6 Motivation In grauer Vorzeit (vor iba) Deuten Sie noch oder messen Sie schon? Nur wenige Messkanäle (z. B. 8 Kanäle) Aufzeichnung auf Papierschreiber SCADA/HMI Systeme mit bescheidener zeitlicher Auflösung Insellösungen Exakte Zusammenhänge in komplexen Systemen nicht darstellbar Deuttechnik Tausende von Messkanälen Elektronische Aufzeichnung und Archivierung über Jahre Hochauflösend (1ms) Konnektivität zu nahezu allen Automatisierungssystemen zur anlagenübergreifenden Analyse Exakte zeitsynchrone Zusammenhänge für alle Signale iba Technik iba AG Measurement and Automation Systems 6

7 Übersicht Field bus -Profibus -CAN-Bus -DeviceNet ibanet LWL ibapda ibafob-d Ethernet basierte Protokolle Erfassen Aufzeichnen iba HD Server Data Base ibaanalyzer MES L2-L3 Weiterverarbeiten Auswerten iba AG Measurement and Automation Systems 7

8 Kundennutzen Transparenz in der Automatisierungstechnik mit iba Transparenz = Zugriff auf alle Prozessdaten, von jeder Ebene Ebenen Aufgaben iba Produkte Prozessleitebene MES- Ebene Weiterverarbeitung, Auswertung Analyse, Optimierung Datenkoordinator Analyzer Steuerungsebene net a D Aufzeichnung, Verarbeitung PDA Prozess- Daten- Aufzeichnung Feldebene zner apsnart Signalerfassung iba AG Measurement and Automation Systems 8

9 Ein Beispiel Prozessoptimierung in der Verpackungsindustrie Hersteller von Kartonverpackungen und Ausrüstung Verpackungslösungen auf Kartonbasis Packstoff, Anlagen und Service für die Abfüllung von Getränken und Nahrungsmitteln Quelle: SIG combibloc iba AG Measurement and Automation Systems 9

10 Herstellung des Packstoffs Schematische Prozessbeschreibung Quelle: SIG combibloc iba AG Measurement and Automation Systems 10

11 Anlagenübergreifende Optimierung Vorgeschichte An der Stanze traten gegen Rollenende mehrmals Makulaturwarnungen auf (Abweichung Schnitt/Falzung zu Druckbild). schlecht gut Die Ursache wurde im vorgelagerten Druckprozess vermutet. Am Rollenanfang der Druckmaschine (=Rollenende Stanze) wird der Speicher gefüllt und dabei mehrfach beschleunigt und gebremst. Das Füllen des Speichers wurde als möglich Ursache angesehen und die Verfahrrampen für den Speicher entsprechend optimiert, leider ohne Erfolg Quelle: SIG combibloc iba AG Measurement and Automation Systems 11

12 Anlagenübergreifende Optimierung Speicher füllen: m Geschwindigkeit Druckmaschine Geschwindigkeit Speicher Geschwindigkeit Stanze Der Speicher an der Druckmaschine kann als Verursacher der Schwankungen in der Registerregelung an der Stanze ausgeschlossen werden! Das ibapda-system bietet die Möglichkeit, Signale längenbasiert Erhebliche Abweichungen von Stanzwerkzeug darzustellen und Messer und zum Druck spiegeln. im Bereich von Dadurch m ist es möglich, Messwerte von Druckerei und Stanze übereinander darzustellen und zu vergleichen. Abweichung Werkzeug & Messer zu Druck Das Ausregeln der Abweichungen verursacht Zugschwankungen Quelle: SIG combibloc 2006 iba AG Measurement and Automation Systems 12

13 Anlagenübergreifende Optimierung Anhand der ersten Erkenntnisse wurde der Druckprozess genauer beobachtet. Dabei wurde festgestellt, dass die Schnellverstellung der Andrückrolle bei der Aufrollung genau mit den Schwankungen an der Stanze übereinstimmt. Quelle: SIG combibloc /200 9 V 1.0_de iba AG Measurement and Automation Systems 13

14 Anlagenübergreifende Optimierung Fazit Mit Hilfe des ibapda-systems konnte der Fehler schnell lokalisiert und nachhaltig beseitigt werden. Die abgeleiteten Verbesserungen im Produktionsprozess wurden bei allen Anlagen ausgerollt Das wirkt sich positiv auf die Qualität der gestanzten Zuschnitte (Längentoleranzen), und in weiterer Folge auf die Qualität der produzierten Mäntel aus. Da jetzt keine Handeingriffe an der Registerregelung mehr erforderlich sind, hat diese Änderung auch positive Auswirkungen auf die Produktivität. Mittlerweile werden iba Systeme weltweit in allen Werken des Kunden eingesetzt. iba AG Measurement and Automation Systems 14

15 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt iba AG Königswarterstr Fürth Deutschland Tel.: Fax: Measurement and Automation Systems