Ausgabe 1 | April 2015 | siemens.de/advance advance Digital Enterprise – Auf dem Weg zu Industrie 4.0 Die Industrie erfindet sich neu Intelligente Etikettenproduktion Wie Unternehmen ihre Produktivität durch Digitalisierung deutlich steigern Containerumschlag auf Wachstumskurs Höhere Produktivität durch Einsatz von Preactor in der Textilindustrie Hafenlogistik mit Integrated Drive Systems modernisiert advance 1/2015 | Inhalt / Editorial Digitalisierung in der Industrie Digitalisierung in der Industrie Totally Integrated Automation 04 Die Industrie erfindet sich neu Wie Unternehmen ihre Produktivität durch Digitalisierung deutlich steigern 14Erinnerungen auf Zellstoff gebannt Serviettendruckmaschine mit Simotion und TIA Portal 07Die Digitalisierung wird sich überall durchsetzen Interview mit Bettina Tratz-Ryan, Research Vice President, Gartner 16 Zwei Fliegen mit einer Klappe Werkzeugherstellung mit Simatic S7-1500 und Sentron PAC 09Anton S. Huber über das „Digital Enterprise“ Interview mit dem CEO der Digital Factory Division 10 Vorreiter der digitalen Industrie Digitalisierung in der Automobilindustrie 18Rollenprüfstände lassen aufhorchen Abgestimmte Antriebslösung in Akustik-Allradrollenprüfstand 22Containerumschlag auf Wachstumskurs Hafenlogistik mit Integrated Drive Systems modernisiert 23 Upgrade am Toten Meer Retrofit for Integrated Drive Systems 24 Energieeffizienz mit Dynamik Neue Reluktanzmotoren für Umrichterbetrieb 26Beschichtungsspezialist Labor-Coater für Hochpräzisionsdruck mit Simotion ausgerüstet 2 40 Plano Focal 22 Oliver Tamagnini 10 27 Gefährliche Schnecke Sirius Sicherheitsschaltgeräte in Nahrungsmittel-Cuttern 28Gut geladen und Strom gespart Energiedatenerfassung in einer Anlage für Medizinprodukte 30Stromfresser gebändigt Integrated Drive Systems in Klärschlammverbrennungsanlage 31 Smalltalk auf engstem Raum IO-Link-Kommunikation in Aluminium-Granalienanlage 32 Problemen auf der Spur Störungsbeseitigung in industriellen Netzwerken mit Asset Analytics 34 Mobil diagnostiziert Mobile Fehlersuche in industriellen Netzen mit modularen Scalance Switches 36 Die Lieferkette stimmt Simatic RF600 optimiert die Logistik eines Drogeriemarkts Inhalt / Editorial | advance 1/2015 Editorial Product Lifecycle Management 37 Zeitsparende Simulation NX CAE in der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Rüstungsindustrie 38 Einen Gang zugelegt Chinesischer Automobilhersteller nutzt Teamcenter 40 Intelligente Etikettenproduktion Preactor in der Textilindustrie In Kürze 42Mehrwert an Bord/ Zertifizierte Kompetenz 43Vorbildfunktion gefragt/ Aktuelle Informationen/ Impressum Siemens AG / E. Malter Haco Etiquetas Liebe Leserin, lieber Leser, die Digitalisierung hat sich zum entscheidenden Wachstumshebel in der Industrie entwickelt. Signifikante Effizienzsprünge sind nur noch zu erreichen, wenn produzierende Unternehmen ihre Prozesse entlang des gesamten Produkt- und Produktionslebens zyklus digital, das heißt mit Software, unterstützen und eng miteinander verzahnen. Das Industrieunternehmen der Zukunft gibt es zweimal – realphysisch und digital. Real ist es der Bereitsteller der Produkte und Services, die der Markt – also die Kunden – weltweit benötigen. Digital ist es eine möglichst gute Repräsentation des realen Unternehmens, seiner Produkte und Prozesse. Jedes Produkt und jeder Prozess der Wertschöpfung können digital gestaltet und mithilfe der Simulation getestet und optimiert werden – und das mit sich ständig verbessernden Aussagen zum realen physischen Produkt beziehungsweise Prozess. Was sich simpel anhört, ist in der Praxis eine Herkulesaufgabe. Zumal es nicht genügt, alle Teilprozesse unabhängig voneinander zu digitalisieren, zu optimieren und dann zu verketten. Erst durch eine tiefe Integration, die in wichtigen Teilgebieten auf die Ebene gemeinsamer Datenmodelle führt, wird die nahtlose Integration erzeugt, die zu den wirklich großen Produktivitätsvorteilen führt und die ein sogenanntes Digital Enterprise auszeichnen. Dabei dürfen nicht nur die unternehmensinternen Funk tionen betrachtet werden, entscheidend ist, dass auch die gesamte Lieferantenkette miteinbezogen wird. Dieses Ziel zu erreichen, stellt die verschiedenen Disziplinen der Produkt-, Prozess- und Softwareentwicklung vor neue, große Herausforderungen bei der Zusammenarbeit. Sie müssen und werden gemeistert werden, eröffnen sie doch für unsere Kunden, aber auch für Siemens ein ganz neues, begeisterndes und wahrlich einmaliges Angebot: die Digital Enterprise Software Suite. Aspekte daraus stellen wir Ihnen in dieser Ausgabe vor. Anton S. Huber Chief Executive Officer der Siemens AG Digital Factory Division 3 In einem digitalen Unternehmen, wie hier im Siemens-Elektronikwerk in Amberg, verschmelzen die reale und die virtuelle Welt zunehmend Digitalisierung | advance 1/2015 Digitalisierung in der Industrie Die Industrie erfindet sich neu Günstigere Produkte, kleinere Losgrößen, kürzere Entwicklungszeiten, innovativere Features – mit diesen Forderungen konfrontieren Kunden die Hersteller von Investitions- und Konsumgütern auf der ganzen Welt. Was noch vor zehn Jahren wie eine kaum zu erfüllende Forderung klang, wird zunehmend machbar: Die Digitalisierung der Industrie katapultiert Produktionsunternehmen auf ein deutlich höheres Produktivitätsniveau. Siemens AG Doch die Kundenansprüche und technischen Mög lichkeiten haben sich weiterentwickelt – und damit die Anforderungen an produzierende Unternehmen: Heute können die Kunden den Herstellern beispielsweise direkt übers Internet mitteilen, was genau sie wann kaufen möchten. Auf diesen Umbruch müssen die Unternehmen reagieren – durch kürzere Markteinführungszeiten, eine erhöhte Flexibilität und die Fähigkeit zur individualisierten Massenproduktion. Allein durch eine weitere Optimierung der Ferti gungsautomatisierung lassen sich diese großen Ziele nicht erreichen. Vielmehr ist ein ganzheitlicher Ansatz nötig, der sich über die gesamte Wert schöpfungskette erstreckt und das komplexe Netzwerk der Zulieferer einbezieht. Die produzierende Industrie ist inzwischen an einem Punkt Auto-Medienportal.Net/Ford V or mehr als einem Jahrhundert hat Henry Ford eine industrielle Revolution losgetreten: 1913 setzte der Automobilfabrikant seine ersten Fließbänder in Bewegung und schuf damit die Grundlage für die heutige Massen produktion. Mittlerweile haben Ingenieure und Wissenschaftler das Prinzip dank modernster Automatisierungstechnologien derart perfek tioniert, dass sich Millionen oder Milliarden von Produkten preisgünstig und in konstant hoher Qualität fertigen lassen. Mit der Fließband-Produktion seines Modell T revolutionierte Henry Ford die industrielle Fertigung. Zu einem ähnlichen Produktivitätsschub wird die Digitalisierung der Industrie führen angekommen, an dem sie ihren gesamten Workflow automatisieren muss, um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben. Dateninseln werden zu Kontinenten Viele Unternehmen und Forschungseinrichtungen haben das erkannt und arbeiten intensiv an neuen Technologien für die Fertigung der Zukunft. Diese setzt vor allem auf die Digitalisierung sämtlicher Prozesse. Denn sie eröffnet produzierenden Unter nehmen neue Möglichkeiten, um Produkte und Lösungen schnell und effizient zu entwickeln und 5 advance 1/2015 | Digitalisierung zu fertigen – und sich so signifikante Wettbewerbsvorteile zu sichern. günstig durchspielen und der Einsatz teurer, realer Prototypen weitgehend vermeiden. Aktuell sind in der Industrie die meisten digitalen Informationen in Datensilos auf verschiedene Systeme wie Inseln im Meer verteilt: Informationen über das Produktdesign werden in Konstruktionspro grammen verwaltet, das Manufacturing Execution System (MES) steuert die Fertigung, deren Effizienz wird von Automatisierungssystemen bestimmt und ERP-Lösungen wissen alles über das Kaufmännische. Simulationstechnologien werden aber auch für die Planung und virtuelle Inbetriebnahme von Fertigungsanlagen wichtiger. Mit der Siemens Software Tecnomatix zum Beispiel können Unter nehmen ganze Werke simulieren und schon während der Produktentwicklung berechnen, welchen Durch satz die geplante Fertigung später erreichen wird. In der digitalen Fabrik der Zukunft sollen diese Dateninseln zu einem Kontinent verschmelzen – horizontal entlang des gesamten Produktlebens zyklus vom Design bis zum Service und vertikal von der Fabrikhalle (Shop Floor) zur ManagementEbene (Top Floor). Vom Produktdesigner über den Fabrik- und Anlagenplaner bis hin zum Marketing- 40% der weltweiten 3D-Produktdaten werden bereits mit Siemens PLM Software erzeugt. Verantwortlichen und Servicetechniker können dann alle Beteiligten auf identische Daten zugreifen. Und das auch gemeinsam mit Kollegen an anderen Standorten, mit externen Spezialisten, Zulieferern und zunehmend sogar beim Austausch mit Wettbewerbern. PLM-Software liefert die Lösung Grundlage dafür sind Lösungen für das Product Lifecycle Management (PLM) wie die Softwaresuite NX von Siemens zur Produktentwicklung und -fertigung oder das weltweit meistgenutzte PLM-System Teamcenter. Die NX-Simulationslösungen vereinen zum Beispiel Analysemodelle mit fachübergreifender Simulation und integriertem Datenmanagement. Und Teamcenter hält sämtliche Daten zu einem Produkt an einer zentralen Stelle vor und verhindert damit Medienbrüche und Inkonsistenzen. PLM-Software und die zunehmende Digitalisierung der Industrie erlauben den produktivitätssteigernden Brückenschlag zwischen realer und virtueller Welt. So spielen Simulationen bei der Produktentwicklung eine immer größere Rolle. Denn mit ihrer Hilfe lassen sich zahllose Varianten einfach und kosten6 Auch die Prozessindustrie wird von dieser Entwick lung profitieren. Deren Anlagen sind besonders komplex und müssen jahrzehntelang effektiv und reibungslos arbeiten. Ausfallzeiten führen zu deutlich höheren Kosten als in der Fertigungsindustrie. Umso wichtiger ist es, dass sie von Beginn an fehler frei laufen. Dies ist einer der Gründe, warum schon zu Beginn des Anlagen-Engineerings bis zu 80 Prozent der späteren Gesamtkosten definiert werden. Auch dabei können Simulationen die Kosten enorm senken und die Produktivität erhöhen – und zwar schon in sehr frühen Entwicklungsstadien. Für die Prozessindustrie bietet Siemens für sämtliche Phasen des Produktentwicklungs- und Produktions prozesses zahlreiche Softwaretools an. Dazu zählt zum Beispiel die Software Comos, die alle Anlagen informationen in einer zentralen Datenbank speichert und mit dem Modul Comos Walkinside sogar virtuelle Rundgänge durch noch nicht existierende Anlagen ermöglicht. 33 Milliarden Objekte im Internet Der nächste große Sprung in Sachen Digitalisierung steht mit dem Internet der Dinge ins Haus: Dank stark fallender Preise für Speicherkapazitäten und Rechenleistung, immer leistungsfähigerer Breitband-Internetverbindungen und allgegenwärtiger Mobilfunknetze sowie einer praktisch unbegrenzten Anzahl von IP-Adressen werden immer mehr Objekte über eine digitale Identität und einen Internetanschluss verfügen. Das IT-Beratungsunternehmen Gartner schätzt, dass 2020 etwa 33 Milliarden Objekte im Internet der Dinge vernetzt sein werden. Viele dieser Gegenstände werden sich als Vor produkte oder Werkstücke durch die Fabrikhallen der Zukunft bewegen. Sogenannte cyber-physische Systeme (CPS) sind auch ein zentraler Bestandteil der Vision Industrie 4.0. Im Kern der Vision von Industrie 4.0 steht mit dem Internet der Dinge eine ständige und umfassende Vernetzung von Personen, Dingen und Maschinen. Auf einem virtuellen Marktplatz sollen Produkte, Transportmittel oder Werkzeuge untereinander aushandeln, welche Digitalisierung | advance 1/2015 Gartner Die Digitalisierung wird sich überall durchsetzen » Industrie 4.0 und das Internet der Dinge werden Produktivität, Effizienz und Transparenz maßgeblich erhöhen, sagt Bettina Tratz-Ryan, Research Vice President beim IT-Beratungsunter nehmen Gartner, im Interview. Welche bedeutsamen neuen Geschäftsmodelle werden sich aus der Digitalisierung der Industrie ergeben? Innovative Produktions- und Infor mationstechnologien werden sehr viel enger vernetzt sein und miteinander Daten und Erfahrungen austauschen können. Durch die Verschmelzung von digitaler und realer Welt werden neue, oft über Industriesparten hinausgehende Wertschöpfungsketten und Partnerschaften gebildet. Diese neuen Geschäftsmodelle führen zu vielseitigen und kundenspezifischen Produkten, die auf einer Plattform a ufgebaut und individuell angepasst werden können. Welche Rolle spielt dabei die Umsetzung der Vision vom Internet der Dinge beziehungsweise Industrie 4.0? Internet of Things (IoT) und Industrie 4.0 werden diese Umsetzung maßgeblich steuern. Das IoT wird sich stark auf Themen wie Produktivität, Effizienz und Transparenz auswirken. Für welche Branchen erwarten Sie die größten Veränderungen durch die Digitalisierung? In der industriellen Produktion sind die Effizienzzuwächse enorm. Aber beispielsweise werden auch die Energiewirtschaft, Telekommunikations unternehmen oder Finanzdienstleister von der Verbreitung digitaler Medien sowie interaktiv gesteuerter Dinge und Maschinen profitieren. Beim Thema Digitalisierung geht es meist um die Fertigung von Produk ten. Ist die Digitalisierung für die Prozessindustrie weniger relevant? In der Prozessindustrie gibt es verschie dene Fertigungstiefen und Wertschöp fungsmodelle, die teilweise erst beim Kunden vervollständigt werden. Daraus ergeben sich sehr spezifische Effizienz modelle für Innovation, Vorlaufkosten, Ressourcenbereitstellung oder die Pro duktion selbst. Aber: Die Digitalisierung wird sich überall durchsetzen, denn Informationen und Echtzeitanalysen bringen ausnahmslos mehr Transparenz. Was sind die größten Herausforderungen für Industrieunternehmen, damit die digitale Transformation gelingt? Welche Staaten oder Regionen geben bei der Digitalisierung der Industrie den Takt vor? Diese Transformation erfordert einen Kulturwandel. Nötig ist zudem eine gemeinsame Strategie für Business und IT-Governance – sonst wird jede neue Technologie oder Wertschöp fungskette zum Störfaktor. Industrie 4.0 ist ein Phänomen mit Schwerpunkt in Deutschland. Aber Innovationen im Zusammenhang mit der Digitalisierung kommen zunehmend auch aus Ländern wie den USA, China, Japan und Israel. Produktionselemente den nächsten Produk tionsschritt am besten übernehmen könnten. Virtuelle Welt und Objekte der realen Welt greifen so nahtlos ineinander. Dafür besitzen die cyber-physischen Systeme ein digitales Gedächtnis, das während des Fertigungs prozesses Informationen mit seiner Umgebung austauscht. »Im Speicher der CPS sind alle Informationen über das Produkt und die nötigen Bearbeitungs schritte abgelegt«, sagt Wolfgang Wahlster, Leiter des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI). »Sie können daher den Maschinen sagen, welcher Vorgang als nächster an der Reihe ist.« Durchlaufzeiten halbieren, Kosten reduzieren Durch diesen Dialog zwischen Produkt und Maschine soll die Fertigung flexibler und robuster werden. »In Zukunft wird die Fertigung von individualisierten Produkten zum Preis der Massenproduktion möglich sein – dann lassen sich zum Beispiel alle Varianten einer Produktfamilie auf derselben Linie fertigen«, sagt Henning Kagermann, Präsident der Deutschen Akademie für Technikwissenschaften Acatech. Die vernetzten Objekte im Internet der Dinge werden in Zukunft selbst eine begehrte Ware produzieren: Daten. Sensoren in Maschinen, Windkraftanlagen oder Autos liefern permanent Informationen über deren Zustand 7 » advance 1/2015 | Digitalisierung 71 % über Züge und Schiffsmotoren bis hin zu Stahlwerken und Papierfabriken. Jeden Monat werden über die unternehmenseigene Common Remote Service Platt form mehr als zehn Terabyte an Daten verarbeitet. Bis 2020 dürfte sich diese Datenmenge verzehnfachen. Neben den Vorteilen für die Fernwartung lassen sich aus den Daten der Steuerung von Tausenden von Produktionsanlagen und Gebäuden beispielsweise auch Empfehlungen für die Betreiber ableiten, um die Energiekosten zu senken. der Industrieunternehmen in Deutschland betrachten Software als Innovationstreiber für ihr Geschäft. Das wirtschaftliche Potenzial von Industrie 4.0 ist hoch. So schätzen der IT-Branchenverband Bitkom und das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, dass sich die Wertschöpfung durch die neuen Technologien bis zum Jahr 2025 in Deutschland um mehr als 267 Milliarden Euro erhöhen kann. Die Unternehmensberatungen Strategy& und PwC prognostizieren, dass in Deutsch land die Automobilindustrie, der Maschinen- und Anlagenbau, die Prozessindustrie, die Elektro- und Elektronikindustrie sowie die Informations- und Kommunikationsindustrie in den kommenden Jahren dank Industrie 4.0 einen zusätzlichen Umsatz von jährlich knapp 31 Milliarden Euro erzielen werden. und ihre Umgebung. Von 2010 bis heute ist das weltweite Datenvolumen bereits um das Sieben fache gestiegen. Bis zum Jahr 2020 soll es nochmals um den Faktor vier zunehmen. Um diese gewaltigen Datenmengen sinnvoll auswerten zu können, muss man sie zunächst verstehen. Das erfordert neben IT-Know-how auch ein fundiertes Wissen über Maschinen und Anlagen sowie über die eingesetzte Messtechnik. Daher wird es in Zukunft immer mehr darauf ankommen, aus Big Data auch Smart Data zu machen. Siemens AG Weltweiter Wettbewerb Der Wettbewerb um die Realisierung der Vision vom Internet der Dinge für die Fabrik der Zukunft läuft weltweit. Kein international bedeutendes Industrieunternehmen kann es sich mehr erlauben, das Thema zu vernachlässigen. „Das industrielle Internet wird die Grundlagen des Wettbewerbs verändern. Unternehmen müssen sich von ihrer Fokussierung auf einzelne Produkte oder Services lösen und ganzheitlicher denken“, sagt etwa Pierre Nanterme, CEO der Unternehmensberatung Accenture. In Zukunft werden Produkt- und Produktionsdaten dank Digitalisierung immer häufiger für alle Beteiligten identisch zur Verfügung stehen 8 Die intelligente Analyse der Datenberge eröffnet völlig neue Service-Modelle. Der Markt für digitale Dienstleistungen dürfte in Zukunft um rund 15 Prozent pro Jahr wachsen. Siemens betreibt zum Beispiel auf mehreren Kontinenten Fernwar tungszentralen, an die mehr als 250.000 Anlagen angeschlossen sind – von Wind- und Gasturbinen Als sicher gilt: Nicht einzelne Unternehmen oder Nationen werden den Wettbewerb um digitale Zukunftstechnologien für die Industrie gewinnen. Ebenso sicher ist jedoch, dass vor allem diejenigen Unternehmen und Volkswirtschaften von der Digi talisierung profitieren werden, die sich schnell und intensiv mit den vorhandenen Möglichkeiten beschäftigen und sie umsetzen. So wie es einst Henry Ford und die Automobilindustrie getan haben, die mit der arbeitsteiligen Massenfertigung die Produktivität auf ein neues Niveau befördert haben. INFO siemens.com/zukunft-der-industrie Digitalisierung | advance 1/2015 Siemens AG / E. Malter Interview mit Anton S. Huber über das „Digital Enterprise“ Der CEO der Siemens-Division Digital Factory im Gespräch über die digitale Abbildung von Produktentwicklung und Produktion, virtuelle Inbetriebnahmen und erforderliche neue Wege der Zusammenarbeit. » Herr Huber, Siemens sieht das Industrieunter nehmen der Zukunft als Digital Enterprise. Was verstehen Sie darunter? Nachdem mittlerweile viele Aktivi täten in Unternehmen mittels Soft ware unterstützt werden, geht es nun darum, die Kernprozesse der Unternehmen über den gesamten Produkt-Entstehungsprozess nahtlos zu digitalisieren und mit Softwaretools zu unterstützen. Kein Bereich dieses Wertschöpfungsprozesses wird künftig ohne sein digitales Abbild auskommen. Das fängt bei der Idee zu einem Produkt an und geht über das Engineering von Produkt und Produktion, Inbetriebnahme und Nutzung bis hin zu neuen Dienst leistungen, die in Zusammenhang oder auf Basis des Produkts angeboten werden. Ein Hauptaspekt eines Digital Enterprise ist, dass es seine Wertschöpfungsprozesse nahtlos digital abgebildet und miteinander verkettet hat. Ist Digital Enterprise also das digitale Abbild des Unternehmens? Die digitale Repräsentation der Wertschöpfungsprozesse ist nur ein Aspekt, wenn auch ein sehr wichtiger. Das Digital Enterprise entsteht erst in der Kopplung der digitalen Abbildung mit der physischen Realität. Das intelligente Zusammen wirken dieser beiden Welten, der digitalen und der physischen, führt zu den betriebswirtschaftlichen Vorteilen, die im globalen Geschäft zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und zur Erhaltung der notwendigen Ertrags kraft eines Unternehmens unverzichtbar sind. Was bietet Siemens seinen Kunden, damit sie ihr Unternehmen möglichst rasch zu einem Digital Enterprise entwickeln können? Es ist völlig klar, dass kein Unter nehmen seine gesamte Software und IT-Infrastruktur von heute auf morgen erneuern kann. Es wird darauf an kommen, an der richtigen Stelle zu beginnen und durch ein langfristiges Programm der Migration und Erneu erung die notwendige Transformation auch wirtschaftlich tragbar zu ge stalten. Wir empfehlen, zunächst und als ersten Schritt eine gemeinsame unternehmensweite Datenmanage ment-Plattform einzuführen. So haben wir es auch bei uns selbst gemacht. Siemens bietet dazu sein Softwareprodukt Teamcenter an, das der Weltmarktführer bei industriellen Datenmanagement-Plattformen ist. Amberg wird oft als Beispiel für Industrie 4.0 genannt. Was hat Industrie 4.0 mit dem Digital Enterprise zu tun? Beim Digital Enterprise hat man die gesamte Wertschöpfung eines Unter nehmens im Auge. Bei Industrie 4.0 im Wesentlichen nur die Produktion und hier mit dem Schwerpunkt auf die autonome Organisation einer Produktion. Da Amberg ein Produktionswerk ist, zeigen wir dort Auswirkungen der Digitalisierung auf genau diesen Prozess eines Unternehmens. Dabei geht es hier in erster Linie um die datentechnische Verknüpfung der verschiedenen Prozesse und nicht um die Anwendung cyber-physikalischer Komponenten und Strategien. Auch wenn wir dort das „intelligente Werk stück“ (Träger) schon seit vielen Jahren in der Praxis eingesetzt haben. Siemens hat im Rahmen seiner Restrukturierung im Jahr 2014 unter anderem die Division Digital Factory ins Leben gerufen. Was umfasst diese Division? In der Division Digital Factory (DF) bündelt Siemens alles an Software, Hardware und AutomatisierungsKnow-how, was für eine digitale Fabrik notwendig ist. Aber darüber hinaus auch Software, die für den gesamten Produktentstehungsprozess eines Unternehmens bis hin zu den Lieferanten essenziell ist. Aus Marktsicht beschäftigt sich die DF mit der diskreten Produktion und den zugehörigen Kunden. Alles Know-how und alle Assets, die für die Prozessindustrie notwendig sind, wurden in unserer Schwester-Division Process Industries and Drives (PD) konzentriert. 9 » Andreas Hackl Maserati Ghibli in der Montagestraße Digitalisierung in der Automobilindustrie Vorreiter der digitalen Industrie Kaum eine andere Branche ist bei der Digitalisierung seiner Prozesse so weit fortgeschritten wie die Automobilindustrie. So setzen weltweit fast alle Hersteller auf PLM Software von Siemens für die Entwicklung neuer Modelle oder die Planung von Produktionsanlagen. S chon rund 450 Jahre alt ist die 3,35 Meter hohe Neptun-Statue im Zentrum von Bologna. Außerhalb Italiens dürfte sie nicht allzu vielen Menschen ein Begriff sein. Doch den Dreizack des Meeresgottes auf dem Brunnen der Piazza Nettuno kennen die meisten Autofans der Welt. Seine Gabel ziert seit 1926 das Logo der legendären Sportwagenmarke Maserati. 10 Doch trotz dutzender Siege bei namhaften Autorennen, trotz vieler Designpreise und trotz einer extrem hohen Markenbekanntheit und eines herausragenden Images fehlten der Edelschmiede im vergangenen Jahrhundert bisweilen Konstanz und wirtschaftlicher Erfolg. Das hat sich grundlegend geändert: Allein von 2013 bis 2014 stieg der Maserati-Umsatz des Her- Digitalisierung | advance 1/2015 stellers Fiat Chrysler Automobiles (FCA), siebtgrößter Autobauer der Welt, um knapp 70 Prozent auf 2,8 Milliarden Euro. Maßgeblichen Anteil daran hatten die neu ent wickelten Modelle Quattroporte und Ghibli. Das aktuelle Ghibli-Modell kam Ende 2013 auf den Markt, rangiert preislich im Bereich der oberen Mittel klasse – und verkauft sich seitdem ausgezeichnet: „2014 haben wir weltweit 36.000 Fahrzeuge abgesetzt. Davon entfielen rund 65 Prozent auf den Ghibli“, sagt Mike Biscoe, Verantwortlicher für die Marketing-Kommunikation bei Maserati. „Und wir wachsen weiter. 2018 wollen wir insgesamt 75.000 Autos verkaufen.“ 80 % Beispiel Windkanal: Mit dessen Hilfe werden Karosserien aerodynamisch optimiert – bis heute ein unverzichtbares physisches Verfahren. Doch Windkanaltests sind aufwendig und teuer. Mit Hilfe des digitalen Zwillings können Messdaten weniger realer Tests für schnelle und günstige virtuelle Weiterentwicklungen genutzt werden: Mit immer neuen, kleinen Veränderungen am digitalen Zwilling finden die Entwickler am Monitor heraus, wie sich die Form und Anbauteile eines Autos weiter optimieren lassen. Individualisierte Großserienfertigung Maserati-Käufer erwarten Qualität, Vielfalt und Individualität einer traditionsreichen SportwagenManufaktur. Eine variantenarme, scheinbar seelenlose Massenfertigung würde der Marke schaden. Eine enorme Herausforderung für den Autobauer. Obwohl Maserati die Limousine Ghibli maßgeschneidert wie ein Handwerksbetrieb produziert, dürfen die Produktionskosten nicht über denen einer industriellen Großserienfertigung liegen, um nachhaltig wettbewerbsfähig zu bleiben. Dazu zählt der Einsatz eines digitalen Zwillings ( Digital Twin), der sich mit Siemens PLM Software erzeugen lässt. Er spielte auch eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des Maserati Ghibli: Mit der digitalen Kopie entstand parallel zur physischen Entwicklung des Wagens dessen virtuelles Abbild – originalgetreu bis zur letzten Schraube. Im Rahmen der Entwicklung wurden Daten des realen und des virtuellen Modells gleichzeitig verwendet, diese parallel zur ständigen Optimierung eingesetzt und so die Kosten und der Zeitaufwand für die Entwicklung drastisch reduziert. Beispiel Akustik: Hochwertige Fahrzeuge besitzen als Unterscheidungsmerkmal einen eigenen, unverwechselbaren Sound. Das betrifft insbesondere das Motorengeräusch. „Der Sound ist für einen Autohersteller wie Maserati extrem wichtig. Denn die Kunden assoziieren den Klang mit der Marke“, sagt Marco Maggi, Vertriebs-Manager bei Siemens in Italien. Um die Geräusche im Wageninneren zu optimieren, setzten die Entwickler einen mit Mikrofonen ausgestatteten Dummy in den Prototypen, zeichneten die Geräusche auf und verwendeten diese Daten für weitere virtuelle Tests. Der digitale Zwilling kann auch den Aufwand für Testfahrten erheblich reduzieren. Im Rahmen des sogenannten Reverse Engineering werden Proto typen oder sogar bereits produzierte Serienfahr Anlagenautomatisierung erhöht die Produktivität Oliver Tamagnini Effizient, flexibel, individuell, günstig und hoch qualitativ zu produzieren – vor dieser Aufgabe s tehen alle Hersteller hochwertiger Fahrzeuge. Sie müssen zudem neue Modelle in immer kürzeren Zyklen auf den Markt bringen und aufgrund abnehmender Fertigungstiefe ein immer komplexeres Netzwerk an Zulieferern steuern. Diese Herausforderungen lassen sich nur bewältigen, wenn Autoproduzenten ihre Prozesse in allen Funktionen und auf jeder Ebene durchgängig digitalisieren. aller weltweit produzierten Autos werden mithilfe von Siemens PLM Software hergestellt. 11 advance 1/2015 | Digitalisierung zeuge auf die Straße oder Testparcours geschickt und die Daten gesammelt. Damit lassen sich die Testfahrten unter veränderten Bedingungen beliebig oft am Bildschirm wiederholen und neue Fahrzeuge virtuell optimieren. „Siemens-Software hilft uns sehr, die Zahl kostspieliger Prototypen zu verringern“, sagt Maserati-Manager Gian Luca Antinori. Mehr Fertigungskapazität, höhere Modellvielfalt Die Vorteile der Siemens PLM Software Suite nutzen mittlerweile rund 90 Prozent aller Autohersteller weltweit. Dazu zählt zum Beispiel der chinesische Pkw-Hersteller South East (Fujian) Motor (SEM). Das Unternehmen, 1995 als Joint Venture zwischen der China Motor Corporation, der Fujian Motor Industry Group und dem japanischen Hersteller Mitsubishi Motors gegründet, will seine Fertigungskapazität bis 2018 von derzeit rund 150.000 Fahrzeugen auf bis zu 500.000 Pkw und Kleinbusse erhöhen und die Modellvielfalt ausweiten. Drei neue Limousinen sind bereits auf dem Markt, zwei Sport Utility Vehicles (SUV) sollen demnächst hinzukommen. Außerdem will SEM neue spritsparende Fahrzeuge ent wickeln. Um derart ambitionierte Ziele zu erreichen, setzt SEM auf die Siemens PLM Software Teamcenter. Chancen der Digitalisierung Der Grad der internationalen Wettbewerbsfähigkeit von Autoherstellern wird zunehmend von der eingesetzten Hard- und Software abhängen. Schon heute machen Steuergeräte, Sensoren und Software bei einem Premium-Modell rund 30 Prozent des Gesamtwerts aus. Fast alle Fahrzeugi nnovationen beruhen bereits auf S oftware – etwa Abstandsradar, automatischer Notruf oder Fahrerassistenzsysteme. 2016 werden acht von zehn Neuwagen einen Internet-Anschluss haben, prognostiziert das B eratungsunternehmen Oliver Wyman. 2020 ist jedes fünfte Auto online, schätzt das IT-Beratungs unternehmen Gartner. Dies wären weltweit rund 250 Millionen Fahrzeuge. Sie produzieren und empfangen riesige Datenmengen und werden einen bedeutenden Faktor bei der Entwicklung des Internets der Dinge darstellen. 2020 werden Bauteile, Software und Dienst leistungen rund um das vernetzte Auto ein Volumen von 170 Milliarden Euro haben – sechs Mal so viel wie heute. Die Digitalisierung schafft also auch für Zulieferer gewaltige Marktchancen. 12 90% der 15 wichtigsten Automobilhersteller der Welt verwenden Siemens PLM Software. „Sie bietet eine vollständige Plattform und integrierte Lösung, die den gesamten Produktlebenszyklus abdeckt – von der Produktplanung über das Design, das Qualitätsmanagement, das Produktionsmanage ment bis hin zu nachgelagerten Services“, sagt SEM-Manager Li Yongbin. Ferner kann Teamcenter eng in benachbarte Software-Installationen eingebunden werden – ob Enterprise Resource Planning (ERP), Verschlüsselungs-Software oder Supply-Chain-ManagementSysteme. Mithilfe von Siemens PLM Software konnte SEM die Markteinführungszeiten drastisch verkürzen, seinen Entwicklungsaufwand um bis zu 40 Prozent reduzieren und die Fehlerquote bei den Konstruktionen auf lediglich ein Prozent senken. Autoindustrie weltweit setzt auf PLM Die Einsatzmöglichkeiten der PLM Software von Siemens sind extrem vielfältig. So vertraut der Autohersteller Daimler für die weltweite Fahrzeugentwicklung darauf: Seit Sommer 2012 ist Daimler dabei, die Arbeit von mehr als 20 Entwicklungs zentren und seiner wichtigsten Zulieferer auf einer einzigen Produktplattform zu integrieren. Bereits einen Schritt weiter ist Nissan Motor: Der japanische Autohersteller hat unter anderem mit der PLM Software I-deas, NX und Teamcenter den Entwicklungszyklus für seine Neufahrzeuge von durchschnittlich 20 auf 10,5 Monate nahezu halbiert – und das bei 80 Prozent weniger Problemen, die Käufer und Händler nach dem Verkaufsstart melden. Und der Wettbewerber Toyota Motor Corporation verwendet seit mehr als zwei Jahren die Software Teamcenter verstärkt zur Verwaltung von Fahrzeugsicherheits-Informationen und um Prozesse über Oliver Tamagnini Digitalisierung | advance 1/2015 verschiedene Unternehmensbereiche hinweg zu standardisieren. „Was wäre wenn?“ – diese Frage lässt sich durch Tests in realen Produktionsprozessen häufig nicht zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten beantworten. VW in Wolfsburg erhält die Antwort auf Fragen wie „Was würde passieren, wenn wir an einer bestimmten Station acht statt vier Roboter einsetzen würden?“ am Computer mithilfe der PLM Software Tecnomatix. 70.000 mögliche Modellvarianten Auch Maserati hat bereits die ersten Schritte in diese Richtung getan. Ein Ziel von Industrie 4.0 besteht darin, unterschiedlichste Kundenwünsche zu bedienen – bis hin zu einer wirtschaftlichen Fertigung mit der Losgröße Eins. Bereits heute ist der Ghibli in 27 Versionen, 13 Farben und mit 205 Ausstattungs optionen erhältlich. „Dies erlaubt 70.000 individuelle Kombinationen“, rechnet FCA Information & Commu nication Technology Managerin Anna Adilardi vor. Gefertigt wird der Ghibli im Werk Grugliasco in der Nähe von Turin. Hier wird auch die neueste Version der Luxus-Limousine Quattroporte produziert. „Die Herausforderung bestand darin, zwei neue Montage linien in eine bestehende Fabrik zu integrieren“, berichtet FCA Manufacturing Engineering and General Assembly Project Manager Massimo Anfosso, der den Aufbau der neuen Fertigung von Anfang an b egleitet hat. Um die neuen Modelle möglichst schnell auf den Markt zu bringen, mussten die Fertigungsexperten zudem bereits mit der Arbeit an den neuen Bändern beginnen, als die Konstruktion der neuen Maserati-Modelle noch lief. Für diese parallele Entwicklung von Pkw und Produktionsanlagen verwendete Maserati die Siemens PLM Software Tecnomatix. „Die Konstrukteure haben in hohem Tempo immer wieder andere Modifikationen der neuen Modelle durchgespielt. Entsprechend mussten wir die Fertigungsanlagen ständig anpassen“, sagt Anfosso. „Die TecnomatixWerkzeuge haben uns sehr dabei geholfen zu analysieren, wie sich die Änderungen am Fahrzeugdesign auf die Fertigung auswirken, um die Anlagen und die Fertigungsprozesse dann entsprechend anzupassen.“ Individualisierte Großserienfertigung bei Maserati Automatisierung in der Fertigung Wie auch bei anderen Werken der Fiat-ChryslerGruppe wird in Grugliasco das Automationssystem CArS (Control Architecture Standard) eingesetzt. Es basiert auf der Siemens-Automatisierungslösung TIA (Totally Integrated Automation) inklusive des Manufacturing Execution Systems (MES) Simatic IT. „Das System erlaubt einen integrierten Datenfluss vom Eingang der Kundenbestellungen über den Karosserierohbau und die Lackierstraße bis zur Endmontage“, sagt Anna Adilardi, die im Werk Grugliasco für die Informations- und Kommunikationstechnologie verantwortlich ist. An den Datenstrom sind aber auch die Zulieferer angeschlossen. Adilardi: „Bevor bei Maserati die Fertigung beginnt, erhalten diese genaue Informationen, welche Teile für die Montage jedes einzelnen, kundenspezifisch produzierten Autos benötigt werden.“ Somit kann Maserati sein neues GhibliModell in hoher Stückzahl, großer Vielfalt und maximaler Qualität produzieren – wie eine Manufaktur in bester italienischer Tradition. INFO UND KONTAKT siemens.de/automotive [email protected] 13 Publicis Pixelpark / R. Sorger Dank innovativer Technik lassen sich Servietten mit individuellen Motiven bedrucken M Erinnerungen auf Serviettendruckmaschine mit Simotion und TIA Portal Zellstoff gebannt Einem Spezialisten für Schnitt-Druck-Falz-Spezialmaschinen aus dem rheinischen Monheim ist es erstmals gelungen, einen Tintenstrahldrucker in eine Serviettendruckmaschine zu integrieren. Einen wichtigen Beitrag zum Erfolg leistete dabei die integrierte Automatisierungs- und Antriebstechnik von Siemens zusammen mit dem Engineering Framework TIA Portal. anche Momente geraten viel zu schnell in Vergessenheit, wie der Blick aufs Meer im letzten Sommerurlaub oder die Begegnung mit der Kuhherde auf der Alm. Doch statt sich die Schnappschüsse lediglich ins Album zu kleben oder an die Wand zu hängen, kann man sie nun auch auf Servietten bannen. Druckqualität zu einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis auch bei kleinen Auflagen – zum Beispiel für Einladungskarten oder Fotobücher – sind im Digitaldruck längst Realität. Servietten aber waren bisher davon ausgeschlossen. Das saugfähige Papier schien für das Bedrucken mit Tintenstrahldruckern nicht geeignet zu sein. Höchste Druckqualität Mit der weltweit ersten digitalen Serviettendruckmaschine für Werbedruck sind hochwertige personalisierte Servietten in Kleinauflagen bald Realität: Die Maschine bedruckt Servietten auf Kundenwunsch vollflächig, in Foto- 14 Totally Integrated Automation / TIA Portal | advance 1/2015 qualität und selbstverständlich lebensmittelecht. Die DigiPlus 430S, eine Entwicklung der Firma SDF in Monheim, rollt in einem Arbeitsgang ab, druckt und schneidet. Integriert ist ein Canon Océ Tintenstrahldrucker. Über große Rollen führt die Maschine das Papier zu, das vor dem Druck durch Aufsprühen einer Flüssigkeit b eschichtet und getrocknet wird. Die Beschichtung veredelt die Oberfläche, indem sie sie verdichtet und glättet. Damit wird das Verlaufen der Farbe verhindert, ohne die Saugfähigkeit der Serviette zu beeinträchtigen. Nach dem Druck erhalten die Servietten ihre charakteristische Randprägung, werden geschnitten, gefaltet und in Stapeln von 10 bis 150 Stück an eine Verpackungsmaschine übergeben. Komplexe Leitachsenkonfiguration „Anders als bei Flexodruckmaschinen wird mit dem Drucker ein Fremdsystem in die Maschine integriert“, sagt Günther Kluge, Konstruktionsleiter Elektrik bei SDF. „Der Drucker bildet die Leitachse, der alle anderen Achsen mit höchster Präzision winkelsynchron folgen müssen. Dies bringt zwangsläufig Störgrößen ins System, die ausgefiltert werden müssen, um exakt im Rapport zu bleiben.“ Siemens AG/W.Geyer Herz der Antriebstechnik ist das Motion-Control-System Simotion D445-2. Die Simotion Funktionalität ist dabei direkt in die Regelungsbaugruppe des Antriebssystems Sinamics S120 integriert. Dadurch ist das Gesamtsystem aus Steuerung und Antrieb deutlich kompakter und besonders reaktionsschnell. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Druckers sind die Anforderungen an die Synchronisation der Geschwindigkeit und die Winkelgenauigkeit des Achsverbundes extrem hoch. Minimale Abweichungen würden bewirken, dass das Foto nicht exakt mittig auf der Serviette platziert ist oder die Randprägung verrutscht – was sofort auffallen würde. „Bei dieser Anwendung konnten wir neue Qualitäten von Simotion kennenlernen und unsere Erfahrung mit dem System deutlich erweitern“, sagt Kluge. Durchgängige Automatisierung Neuland für SDF waren auch die Verwendung der Simatic S7-1500 und die Projektierung im TIA Portal. „Das TIA Portal und die Simatic S7-1500 wurden für uns interessant, als mit der Version 4.4 von Scout auch das EngineeringSystem für Simotion integriert wurde“, sagt Kluge. Ein übergeordneter fehlersicherer Controller Simatic S7-1500F ist für die Sicherheitsfunktionen und die Verarbeitung der dezentralen Signale zuständig. „Die Integration der Sicherheitsfunktionen in die Steuerung spart sowohl Verdrahtungs- als auch Projektierungsaufwand, weil für Standardund Sicherheitsfunktionen die gleiche Programmiersprache genutzt wird“, sagt Kluge. Für die Inbetriebnahme sei das Display auf der CPU sehr hilfreich gewesen, da sich darüber die Zustände aller angeschlossenen Profinet-Busteilnehmer auslesen ließen. Im konkreten Fall sind das die Ein-/Ausgänge der dezentralen Peripherie ET 200SP. Für diese kompakten Peripheriegeräte genügen einige kleine Schaltkästen in der Anlage. Besonders praktisch, so Kluge, seien die Simatic Key Panels KP8F mit fehlersicheren Eingängen, über die alle Nothalt-Schalter verdrahtet sind. Die frei programmierbaren Tasten zeigen Anlagenzustände über fünf frei wählbare Farben gut sichtbar an. Bedient und beobachtet wird die Maschine über ein hochauflösendes Simatic Comfort Panel TP1500. „Die Bedienoberflächen müssen weitestgehend selbsterklärend sein“, sagt Kluge, „das spart unseren Kunden Personalaufwand und erhöht die Wettbewerbsfähigkeit.“ Diese Kundenanforderungen seien durch die Speicherkapazität und die in das Simatic Comfort Panel integrierten Reader bestmöglich erfüllt worden. Integration erhöht Effizienz Die Projektierung im TIA Portal hat Kluge besonders wegen der symbolischen Programmierung überzeugt. „Ändern sich Motor oder Last, lassen sich Grenzwerte verändern, ohne dass wir die Bausteine neu schreiben müssen“, sagt er. „Die langfristige Nutzbarkeit einmal erstellter Standards, die uns von den unvermeidlichen Änderungen der Mechanik unabhängig machen, bedeutet Investitionsschutz – für uns und letztlich auch für unsere Kunden.“ Nach Ansicht des Konstruktionsleiters erhöht die Integration von Automatisierungs- und Antriebstechnik in einem einzigen Projekt die Übersichtlichkeit und steigert die Engineering-Effizienz deutlich. INFO UND KONTAKT siemens.de/simotion siemens.de/tia-portal [email protected] »T IA Portal und die Simatic S7-1500 wurden für uns interessant, als aus unserer Sicht genau zum richtigen Zeitpunkt auch Scout in das Engineering Framework integriert wurde.« Günther Kluge, Konstruktionsleiter Elektrik bei SDF 15 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / TIA Portal Sentron PAC zur Messung von Strom und Verfügbarkeit Zwei Fliegen mit einer Klappe Der Werkzeughersteller Fraisa nutzt die Messung der Stromaufnahme seiner komplexen Bearbeitungsmaschinen gleich zweifach: zum einen zur Steigerung der Energieeffizienz und zum anderen, um die Verfügbarkeit und Produktivität der Maschinen zu ermitteln. Die Daten liefern Strommessgeräte des Typs Sentron PAC, als Datensammler dient eine Simatic S7‑1500. V or 80 Jahren hat sich das Schweizer Familienunternehmen Fraisa mit der Produktion von Fräswerkzeugen für die Uhrenindustrie einen Namen gemacht und damit den Grundstein für die Fraisa-Gruppe gelegt. Heute fertigen 520 Mitarbeiter in sechs Ländern Werkzeuge für die metallbearbeitende Industrie, die für ihre hohe Präzision und Leistungsfähigkeit geschätzt werden. Als Dienstleistungszentrum fungiert das Werk Willich bei Düsseldorf. Hier werden kundenspezifische Sonderanfertigungen in kleinen Stückzahlen realisiert und Werkzeuge im Kundenauftrag wiederaufbereitet. An 24 Schleifzentren werden 33.000 Werkzeuge pro Monat nachgeschliffen – an sechs Tagen pro Woche rund um die Uhr, nachts im mannlosen Betrieb. Schon lange hat Energieeffizienz bei Fraisa eine hohe Priorität. Abwärme wird zu Heizzwecken genutzt, die Zertifizierung nach der Energieeffi zienznorm EN 5001 ist in Vorbereitung. Die Frage danach, wie produktiv seine Schleifzentren sind, konnte Olaf Bonten, Prokurist und Leiter der Pro- engels-elektrotechnik.de Seit mehr als 60 Jahren bietet Engels Elektrotechnik GmbH, Tönisvorst, individuelle Lösungen für die Industrie- und Prozessautomation – von der Planung über die Hard- und Softwareentwicklung bis hin zu Inbetriebnahme und Service. Als Siemens Solution Partner Automation kann das Unternehmen seinen Kunden stets die passende Lösung maßschneidern. 16 duktion, bisher nur relativ vage beantworten. Der Grund: Die vielen Produktvarianten bedingen häufige Einrichtvorgänge und die Mitarbeiter müssen den Prozess immer wieder unterbrechen, um die zugesagten engen Toleranzen im Mikrometerbereich nachzuweisen und zu dokumentieren. Optimierungspotenzial ermitteln „Neu ist, dass wir den Stromverbrauch unserer Maschinen messen, und zwar nicht nur als Basis für Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz“, sagt Bonten, „sondern auch zur Ermittlung von belastbaren Kenngrößen, sogenannten Key Performance Indicators, unserer Anlagen.“ Für die Realisierung beauftragte Fraisa die Firma Engels Elektrotechnik in Tönisvorst. Der Siemens Solution Partner hatte bei Fraisa bereits eine Überwachung der Öll eitungen auf Dichtigkeit mit Simatic S7‑1200 realisiert. Nun sollte Engels Elektrotechnik den Stromverbrauch der einzelnen Maschinen visualisieren, um nachvollziehen zu können, wie viel Strom in der Hochlaufphase gezogen wird, wie viel im produktiven Betrieb und wie viel während der Einrichtvorgänge. „So lassen sich die Verfügbarkeit der CNC-Werkzeugschleifmaschinen und die Auslastung der ganzen Linie messen und Maßnahmen einleiten, um die Kapazitäten zu erhöhen. Das Visualisierungssystem mit Datenbank gibt uns die Möglichkeit, Stromgrenzen zu definieren sowie Unter- und Überschreitungen auszuwerten“, sagt Olaf Bonten. „Im bis zu 30 Minuten dauernden Warmlaufprozess wird der produktive Betrieb simuliert. Die Maschinen benötigen in dieser Phase nur geringfügig weniger Strom als während des produktiven Betriebs. Trotzdem ist die Warmlaufphase dem unproduktiven Betrieb zuzurechnen. Deshalb ist es wichtig, dass wir die Grenzwerte für die Betriebszustände selbst einstellen und anpassen können. Das Verhältnis der jeweiligen Betriebszustände zueinander liefert uns Siemens AG / W.Geyer Totally Integrated Automation / TIA Portal | advance 1/2015 objektive Daten über die Verfügbarkeit und Produktivität einer Maschine und hilft uns, Optimierungspotenziale zu ermitteln“, fährt Bonten fort. TIA Portal macht den Unterschied Als Siemens Solution Partner kennt Opteroodt TIA Portal, das neue durchgängige Engineering Framework für Simatic Controller und die Visualisierung mit WinCC, seit seiner Markteinführung. „Die Möglichkeit, Variablen direkt aus Step 7 in WinCC zu übernehmen, hat bei der großen Anzahl an zu verbindenden Variablen zu einer deutlichen Zeiteinsparung geführt. Als neue Funktion schätzen wir besonders die in Step 7 integrierte Calculate Box. Wir programmieren hauptsächlich in FUP. Dass wir damit auch komplexere Berechnungen durchführen können, ohne in eine Hochsprache wechseln zu müssen, erhöht die Engineering-Effizienz weiter“, sagt er. Als Visualisierungssystem nutzte Opteroodt bisher WinCC flexible. An WinCC Professional schätzt er die deutlich erhöhte Anzahl von Tags und die Möglichkeit, in der SQL-Datenbank auch Massendaten zu verarbeiten. Die Projektierung der Trends und der Ampeldarstellungen mit großen, deutlich sichtbaren Buttons für die unterschiedlichen Betriebszustände hat Opteroodt sichtlich Spaß gemacht. „Auf meinem 27-Zoll-Monitor konnte ich die Fenster optimal anordnen. Die in WinCC Professional inte grierten Uhrzeit- und Kalenderfunktionen zeichnen sich durch hohen Bedienkomfort aus und erlauben exakte Auswertungen.“ Siemens AG / W. Geyer Olaf Bonten (links) von Fraisa und Frank Opteroodt freuen sich über das Ergebnis Zur Messung des Stromverbrauchs der Maschinen nutzt Fraisa Sentron PAC – insgesamt 24 Stück Siemens AG / W. Geyer Schnelle und unkomplizierte Realisierung Frank Opteroodt von Engels Elektrotechnik versah jeden der 24 Unterverteiler mit einem Sentron PAC3200 Strommesser. Als Datensammler und -verwalter dient eine Simatic S7‑1500 (CPU 1513). Die Visualisierung läuft auf einem Panel PC Simatic IPC427D. Die geforderte SQL-Datenbank ist Bestandteil von WinCC Professional Runtime. Die Simatic S7‑1500 wurde gewählt, sie genügend freie Kapazität für Erweiterungen bereithält und weil sie mit ihrer Modbus-Schnittstelle ohne zusätzliche Investitionen als Modbus-Master genutzt werden kann. Letzteres war Opteroodt besonders wichtig: „Bei der Energiedatenerfassung spielt eigentlich immer auch die Gebäudeautomatisierung eine Rolle. Da hier vorrangig Modbus verwendet wird, setzen wir von Anfang an durchgängig auf Modbus. Bei dem aktuellen Projekt hat sich auch gezeigt, dass es manchmal sinnvoller ist, nicht die Stromaufnahme, sondern eine bestimmte Phase (z.B. L1) zu betrachten. Auch hier ist die Simatic S7‑1500 mit der integrierten Modbus-Schnittstelle im Vorteil.“ Im Werk Willich werden die Präzisionswerkzeuge von Fraisa nachgeschliffen INFO UND KONTAKT siemens.de/sentron siemens.de/tia-portal [email protected] 17 Gettyimages / M. Bernhard advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Integrated Drive Systems Akustik-Allradrollenprüfstand mit Siemens-Komponenten ausgerüstet Rollenprüfstände lassen aufhorchen Seit über 15 Jahren ist das Akustik zentrum Lenting (AZL) Partner der Auto mobilindustrie in allen akustischen und schwingungstechnischen Belangen. Der neue Akustik-Allradrollenprüfstand ist von der Antriebstechnik bis zu den Bediengeräten komplett mit Siemens-Komponenten ausgerüstet. 18 Mehr Fahrkomfort – dafür sorgt der hochmoderne, mit Siemens-Komponenten ausgerüstete Rollenprüfstand von AZL F ür die meisten Autokäufer – abgesehen von den Sportwagen-Fans – gehören bei einem Neuwagen ein unaufdringliches Fahrgeräusch und ein vibrationsarmes Fahrerlebnis inzwischen zur Grundausstattung. Diese Unauffälligkeit bedeutet nicht nur mehr Fahrkomfort, sie steht auch für Verarbeitungsqualität. Ein Anspruch, der die Automobilhersteller vor eine herausfordernde Aufgabe stellt. Glücklicherweise bieten spezialisierte Unternehmen wie das Akustikzentrum Lenting (AZL) das notwendige Know-how, die technische Ausstattung und effektive Verfahren, um bereits in der Entwicklungsphase neuer Fahrzeugmodelle unerwünschte Geräusche und Vibrationen sowie deren Ursachen aufzuspüren. Neben einer fundierten technischen Beratung und der Vermietung der eigenen Akustikprüfstände gehört auch der Bau von Prüfständen für den Ein- satz beim Kunden zum umfassenden Leistungsspektrum des Akustikzentrums Lenting. „Bei den Ausrüstungsherstellern, die ihre Prüfstände modernisieren wollen, ist gerade die Platzfrage ein großes Thema“, sagt AZL-Geschäftsführer Michael Zehner. „Mit unserer kompakten Bauweise bieten wir ihnen einen zusätzlichen entscheidenden Vorteil.“ Kompakte Prüftechnik für Spezialanforderungen Seit Kurzem ist im AZL ein hochmoderner neuer Rollenprüfstand im Einsatz. Als einer der kompaktesten Akustik-Allradrollenprüfstande der Welt wurde er in enger Zusammenarbeit mit Siemens entwickelt. Michael Zehner zu den Gründen: „Wir haben uns bei der Automatisierung, der Niederspannungsschalttechnik, der Antriebstechnik, der Bedienoberfläche und den Bediengeräten für Siemens entschieden. Zum einen, weil wir bereits seit unseren Anfängen gute Erfahrungen mit dem 19 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Integrated Drive Systems Der Akustikprüfstand des Akustikzentrums in Lenting Konzern gemacht haben. Zum anderen, weil es auch für unsere Kunden ein Argument ist, qualitativ hochwertige Produkte verbaut zu haben, für die es bei Bedarf auch in zehn Jahren noch Ersatzteile geben wird.“ Der kompakte Aufbau des neuen Prüfstands wird ermöglicht durch vier wassergekühlte Torque motoren Simotics T-1FW3, die als Einzelantriebe direkt an den Lauftrommeln montiert sind. Die vier permanenterregten Synchronmaschinen bilden ein Gesamtkonzept, das, so Zehner, „einzigartig ist und durch die steife Anbindung für eine extrem gute Regelqualität sorgt.“ Die Regelqualität ist ein ganz entscheidender Faktor, denn Akustikprüfungen im Automotive-Bereich stellen hier besonders hohe Anforderungen. Unabdingbar beispielsweise ist ein absoluter Gleichlauf der Rollen. Diese werden mit unterschiedlichen Belägen oder kleinen Hindernissen versehen, um verschiedene Fahrbahnbedingungen zu simulieren. Ebenso wichtig ist es, Rollen auch einzeln exakt regeln zu können, um Geräusche und Vibrationen des Autos auch in Straßenkurven ermitteln zu können. 20 Siemens AG / W.Geyer Siemens AG / W.Geyer Der kompakte Rollenprüfstand von unten betrachtet, umgesetzt mit Torquemotoren der Reihe Simotics T-1FW3 Realistische Bedingungen erwünscht Der Motor startet. Ein leistungsstarker Wagen, gehobene Mittelklasse. Automatikgetriebe. Innerhalb weniger Sekunden ist Autobahngeschwindigkeit erreicht. Wie werden sich jetzt, bei 130 km/h, die Bodenwellen im Fahrzeug bemerkbar machen? Wie bei 190 km/h? Michael Zehner und sein Team sammeln in diesen Sekunden wichtige Daten und Erkenntnisse. „Wenn wir auf die Laufrollen des Prüfstands die sogenannten Schlagleisten aufbringen, um Bodenwellen zu simulieren, dann müssen diese am linken und am rechten Rad absolut gleichzeitig ankommen“, erklärt Zehner, „sonst ist der Effekt nicht reproduzierbar und hört sich jedes Mal anders an.“ Entscheidend dabei: Die Sinamics Antriebe regeln den Lauf der Rollen auf den Millimeter genau – auch bei hohen Geschwindigkeiten. Kernstück der Regelungstechnik ist eine „drive based“ Simotion D435-2 DP/PN mit integrierter Steuereinheit, die über den Antriebsbus Drive-Cliq mit dem Leistungsteil von Sinamics S120 kommuniziert. Die rückspeisefähige Mehrachstopologie von Sinamics S120 erlaubt einen Energieaustausch der Einzelantriebe bereits im Zwischenkreis. Dadurch Siemens AG / W.Geyer Totally Integrated Automation / Integrated Drive Systems | advance 1/2015 Testsituation aus dem zu prüfenden Fahrzeug mit einem Mobile Panel von Siemens kann die Netzanschlussleistung in Summe geringer dimensioniert werden, als es beim Einsatz separater Frequenzumrichter der Fall wäre. Die hochdyna mische Regelung der Sinamics Umrichter wechselt bei Bedarf völlig stoß- und verzögerungsfrei zwischen motorischem und generatorischem Antrieb. Aufgrund der direkt im Antrieb integrierten MotionControl-Technologie und Steuerungsfunktionen wird das Gesamtsystem besonders reaktionsschnell. Die Regelung der vier Achsen und die verschiedenen Betriebsarten – die sogenannten Operation Modes – verwaltet die Simotion. Über die dezen trale Peripherie ET 200S laufen die Nebenaggregate und das Safety-Programm. Die Kommunikation der einzelnen Module erfolgt über Profinet mit dem Profil Profisafe, um die inte grierten S afety-Funktionen des Mehrachsumrichters fehlersicher anzusteuern. Bedient wird der Rollenprüfstand über einen Microbox-PC Simatic IPC427C von der Messwarte aus. Zusätzlich kann natürlich auch der Testfahrer selbst Einfluss auf den Prüfstand nehmen. Denn viele Funktionen und Parameter lassen sich direkt aus dem Fahrzeug über das Simatic Mobile Panel 277F IWLAN steuern. Und schließlich stellt das Panel für ein Höchstmaß an Sicherheit einen Not-Halt-Taster bereit. Das Unikat geht in Serie Der Akustik-Allradrollenprüfstand-Prototyp des AZL bewährt sich seit seiner Inbetriebnahme erfolgreich und zuverlässig in der täglichen Praxis der Fahrzeug entwicklung. Inzwischen wurde eine nahezu bau gleiche Anlage an einen Kunden aus der Automobilbranche geliefert. Auch das vor Kurzem noch einzigartige Antriebs- und Automatisierungskonzept des Prüfstands hat inzwischen weitere Abnehmer gefunden. Ob nahezu baugleich oder ganz individuell: Dank der modularen Gestaltung der Prüfstandprojekte können Michael Zehner und sein Team vom AZL auf ganz unterschiedliche Kundenwünsche eingehen. INFO UND KONTAKT siemens.de/sinamics siemens.de/pruefstaende [email protected] 21 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Integrated Drive Systems Hafenlogistik mit integrierter Antriebstechnik modernisiert Containerumschlag auf Wachstumskurs Der Hafen von Sines ist der wichtigste Hafen an der iberischen Atlantikküste. Dementsprechend viel hat der Hafenbetreiber PSA Sines in den Ausbau der Infrastruktur investiert. Integrated Drive Systems ermöglichen eine effizientere und energiesparendere Abwicklung des Frachtverkehrs. D ank ihrer günstigen geostrategischen Lage sind portugiesische Häfen Tore nach Europa und zur Welt. So auch der Tiefwasserhafen von Sines, der mit über 2.000 ha Industrie- und Logistikfläche sowie rund 1 Million TEU (20-Fuß-StandardContainer) Containerumschlag der größte Hafen für allgemeine Fracht und Container auf der iberischen Halbinsel ist. Das Verladen von Containern Plano Focal erlebt in Sines einen regelrechten Boom: Die Wachstumsrate betrug im letzten Jahr 32 Prozent und war damit die zweitstärkste in Europa neben dem Hafen von Danzig. Enorm hohes Wachstum beim Containerumschlag kennzeichnet den Hafen von Sines 22 Sukzessive mit IDS modernisiert Der Hafenbetreiber PSA Sines beauftragte Siemens mit der Modernisierung der Automatisierung, Antriebstechnik, Überwachungstechnik und Managementsysteme für die aktuellen Ship-to-Shore-Kräne (STS) am Terminal XXI. Die Modernisierung erfolgte in mehreren Ausbaustufen: In der ersten wurden die Containerkräne STS 1 und STS 2 mit robusten Wechselstrom motoren, Sinamics Umrichtern, Simatic S7-400 Controllern und der Überwachungssoftware Simocrane CMS ausgestattet. Während der zweiten Stufe kaufte PSA Sines drei neue Kräne, ausgestattet mit Integrated Drive Systems (IDS), die Simotics Motoren, Sinamics S120 Umrichter und fehlersichere Simatic S7-300F SPS kombinieren. Die Über wachung und Steuerung der Kräne übernimmt wiederum Simocrane. In der dritten Ausbaustufe, die 2015 abgeschlossen sein wird, werden drei weitere Kräne mit IDS ausgestattet und das Simocrane System um weitere Technologie-Module ergänzt. Dabei handelt es sich um Systeme zur Vermeidung von Schwankungen, zur halbautomatischen Positionierung der Container sowie zur Fernüberwachung. Energiesparend und effizienter Eine effizientere und sicherere Frach tabwicklung mit weniger Energie verbrauch waren die Anforderungen des Kunden an die Modernisierung. Um das zu erreichen, lassen sich die Automatisierungs- und Antriebstechnik sowie die Überwachungssysteme nun in vielen Parametern kundenspezifisch anpassen. Die Motoren und Umrichter wurden so konfiguriert, dass sie im Zusammenspiel die maximale Leistung bringen, ohne die einzelnen Teile zu überlasten. Durch den Einsatz rückspeisefähiger Sinamics S120 Umrichter Totally Integrated Automation / Integrated Drive Systems | advance 1/2015 Retrofit for Integrated Drive Systems Upgrade am Toten Meer Häfen sind für die wirtschaftliche Entwicklung Portugals von großer Bedeutung kann PSA Sines außerdem CO2 einsparen – insgesamt 6.211.800 kg bzw. 10.353.000 kWh seit Beginn der Maßnahme. Mit den drei derzeit im Bau befindlichen neuen Kränen werden jährliche Einsparungen von 1.242.360 kg CO2 bzw. 2.070.600 kWh erwartet. Kurze Reaktionszeiten PSA Sines schätzt an dem Projekt auch den guten Service von Siemens, denn bei Problemen ist schnell ein Techniker zur Stelle. Der Wartungsvertrag umfasst eine regelmäßige vorbeugende Inspektion sowie alle nötigen Reparaturen an Siemens-Systemen in den STS- und den Rubber Tyred GantryKränen (RTG). INFO UND KONTAKT siemens.de/ids [email protected] Eine weitere Möglichkeit, die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen sowie deren Energieeffizienz zu erhöhen, bietet „Retrofit for Integrated Drive Systems“. Siemens stellt ein umfassendes RetrofitAngebot zur Verfügung, das für jeden Anspruch die richtige Lösung bereit hält. So bietet sich für Antriebsstränge, die schon eine sehr hohe Lebensdauer erreicht haben, ein Retrofit mit einem 1:1-Nachbau des Originalmotors an. In vielen Fällen ist es aber auch möglich, die zum Austausch anstehende Komponente durch ein Siemens-Standardprodukt zu ersetzen. Die beste Lösung aus technischer Sicht ist sicher ein Upgrade auf modernste Technologie, denn der Umstieg auf drehzahlvariable Antriebe, zeitgemäße Wechselstrommotoren und getriebelose Antriebe senkt nachhaltig die Betriebskosten. Auch das Management einer israelischen Kaliförderanlage entschied sich für ein Retrofit seines Antriebssystems. Die beiden bürstenlosen Synchronmotoren sollten mit einem Frequenzumrichter nachgerüstet werden. Man entschied sich für Sinamics S120, da sich diese Mikhail Markovskiy - Fotolia Plano Focal W enn von Integrated Drive Systems die Rede ist, meint man nicht nur die Hardware mit dem optimalen Zusammenspiel der Antriebskomponenten und deren Integration in das Automatisierungsumfeld. Auch umfassende Services für den gesamten Produktlebenszyklus einer Anlage gehören dazu. Mit „Services for Integrated Drive Systems“ stehen perfekt abgestimmte Serviceleistungen für sämtliche Komponenten des Antriebsstranges zur Verfügung. Dabei steigern integrierte Services wie permanente Zustandsüberwachung, geplante Instandhaltungsmaßnahmen sowie eine optimierte Ersatzteilvorhaltung die Verfügbarkeit der Anlage. Eine moderne Kaliförderanlage am Toten Meer ersetzt den aufwendigen Transport des Rohstoffs auf der Straße Umrichter leicht an vorhandene Motoren anpassen lassen. Ein weiterer Vorteil: Die neuen Umrichter konnten bereits bei laufendem Betrieb installiert und teilweise getestet werden. Teure Anlagenstillstände und der aufwendige Transport des Kalis auf der Straße konnten dadurch auf ein Minimum reduziert werden. Die Auftraggeber waren mit dem Ergebnis deshalb hoch zufrieden – sowohl in technischer als auch in logistischer Hinsicht. INFO UND KONTAKT siemens.de/retrofit-ids [email protected] [email protected] 23 advance 1/2015 | Totally Rubrik ??? Integrated Automation / Integrated Drive Systems Neue Simotics Reluktanzmotoren Energieeffizienz mit Dynamik Ein neues „altes“ Antriebsprinzip bringt Schwung in die Antriebswelt. Der Reluktanzmotor erlebt sein Comeback als energieeffiziente und wirtschaftliche Alternative zu Asynchron- und permanenterregten Synchronmotoren. Ein Motor also, bei dem Effizienz und Dynamik nicht mehr im Widerspruch stehen. Ein überzeugendes Beispiel ist der neue Simotics Reluktanzmotor von Siemens. R ichtig neu ist er nicht, der Reluktanzmotor. 1923 erstmals vorgestellt, geriet er langsam in Vergessenheit. Gründe gab es viele, zum Beispiel zu hohe Kosten für den speziellen Blechschnitt. Inzwischen sind die Probleme gelöst, und der Synchron-Reluktanzmotor erwacht aus seinem Dornröschenschlaf. Das Geheimnis liegt unter anderem darin, dass er ohne teure und aufwendige Materialien auskommt. Auf dem Läufer des Reluktanzmotors sitzen Rotorbleche aus Eisen, die im Betrieb über den obligatorischen Frequenzumrichter magnetisiert werden. Das Bewegungsprinzip ähnelt dem eines permanenterregten Synchronmotors – nur ohne dessen kostenintensive Permanentmagnete. Mit den permanenterregten Synchronmotoren bezüglich Leistung und Effizienz auf Augenhöhe, ist der von Siemens neu entwickelte Simotics Reluktanzmotor energieeffizienzmäßig den üblichen Norm-Asynchronmotoren weit überlegen. Aufgrund der gleichen Abmessungen lässt er sich in vielen Anwendungen anstelle des Norm-Asynchronmotors einbauen, ohne dass an der Maschine etwas geändert werden muss – ein einfacher, aufwandsarmer Umstieg also auf bessere Energieeffizienz. Denn der neue Simotics Reluktanzmotor übertrifft in puncto Energieeffizienz von Haus aus die Werte eines vergleichbaren IE4 Super Premium Standard-Normasynchronmotors. Aufgrund des besonderen Aufbaus ist der Simotics Reluktanzmotor vor allem im Teillast bereich sehr energieeffizient. Siemens AG / HL-Studios Erlangen Simotics Reluktanzmotor 24 Die Simotics Reluktanzmotoren basieren mechanisch auf den Energies parmotoren 1LE1 mit einer Nennd rehzahl von 1.500 min -1. Zunächst sind die Modelle für den Bereich zwischen 5,5 kW und 30 kW erhältlich, später wird das Leistungss pektrum auf den Bereich von 0,55 bis 200 kW erweitert. Für die perfekte Auslegung der Ant riebe liefert Siemens eine Reihe von Unters tützungstools, die viel Zeit bei der Planung, Auslegung und Inbetriebnahme sparen. ??? | advance 1/2015 Totally Integrated Automation / Integrated DriveRubrik Systems Pa(a)r excellence Der dazu passende Umrichter Sinamics G120 ermöglicht den effizienten Betrieb und eine einfache Handhabung des gesamten Antriebssystems aus Simotics Reluktanzmotor und Sinamics Umrichter. Alle elektrischen Daten des Motors sind bereits in der Steuerungseinheit des Umrichters hinterlegt und werden nach der Eingabe des Motorcodes automatisch in den Umrichter eingetragen. Die notwendigen manuellen Eingaben beschränken sich somit auf Angaben wie Kabel widerstand oder Trägheit des Antriebssystems. Durch den Einsatz von Sinamics G120 erreicht der neue Reluktanzmotor die optimale Funktionalität. Bei im Prinzip gleichem Motoraufbau entstehen beim Reluktanzmotor aufgrund des etwas geringeren Leistungsfaktors (cos phi) zwar höhere Motorströme als beim Asynchronmotor, trotzdem ist die Energieeffizienz bei o ptimaler Regelung durch Sinamics G120 besser als im Asynchronmotor. Zudem ermöglicht die Kombination auch vereinfachte Engineering- und Betriebsabläufe. Denn die neuen Simotics Reluktanzmotoren lassen sich selbst für eine längere Dauer bis zu 20 Prozent ihrer Nennlast überbeanspruchen. Dies bringt gerade bei wechselnden Bewegungsabläufen deutliche Vorteile. Hohe Lebensdauer und einfacher Service Durch den Stromfluss im Läufer erwärmen sich Asynchronmotoren deutlich stärker als Reluktanzmotoren. Auch bei Wartung und Service hat der neue Reluktanzmotor Vorteile: Ein Rotortausch funktioniert genauso einfach wie bei Asynchronmotoren. Denn anders als bei permanenterregten Synchronmotoren ist der Rotor nicht dauermagne tisiert. Rotor und Stator lassen sich daher ohne Probleme voneinander trennen. Fazit: Mit ihren speziellen Vorteilen eignen sich die Simotics Reluktanzmotoren hervorragend für auf Lebenszykluskosten optimierte Anwendungen. Im intermittierenden Betrieb kommen die Vorteile von kurzen Hochlaufzeiten aufgrund des geringen Eigenträgheitsmomentes besonders zur Geltung. Durch ihren hohen Wirkungsgrad in Verbindung mit einer optimalen Steuerung lassen sich zusätzlich Energiesparpotenziale nutzen. INFO UND KONTAKT siemens.de/ids [email protected] Funktionsprinzip des Reluktanzmotors kleiner magnetischer Widerstand hoher magnetischer Widerstand Reluktanzmotoren arbeiten nach dem Prinzip der magnetischen Reluktanz, dem magnetischen Pendant zum elektrischen Widerstand. Der aus Luft und Eisen bestehende Rotor besitzt in einer Richtung einen möglichst geringen magnetischen Widerstand und rechtwinklig dazu einen möglichst hohen. Die Drehbewegung entsteht, da sich das System immer zum kleinsten magnetischen Widerstand bewegt. Technische Vorteile – Energieeffizienz Wirkungsgrad Synchronmotor IE4 92,6% IE3 90,4% 2 Asynchronmotor 1 IE2 88,7% Nennleistung 0,5 · P Nenn P Nenn 11. Realisierung höherer Energieeffizienzklassen als IE3 ist mit Standard-Asynchronmotoren aufwendig 22. Synchronmotoren (permanenterregt oder Reluktanz) haben einen höheren Wirkungsgrad im Teillastbereich als Standard-Asynchronmotoren Technische Vorteile – Leistungssteigerung Thermische Belastungsgrenze ASM Thermische Belastung im Nennpunkt SRM Große Reserven bei Synchron-Reluktanzmotoren • D auerhafte Überlastung möglich, da die Motoren thermisch im Nennpunkt nicht ausgelastet sind. • Technischer Hintergrund: Beim Synchron-Reluktanzmotor (SRM) verschieben sich im Vergleich zum Asynchronmotor (ASM) die Verluste hin zum Ständer, die dort wiederum leichter abgeführt werden können. Im Rotor fallen prinzipbedingt nahezu keine Verluste an. 25 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Integrated Drive Systems Labor-Beschichtungsanlage für Hochpräzisionsdruck Beschichtungsspezialist G edruckte Datenspeicher werden künftig aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sein: Ob als intelligente Labels auf Lebensmitteln, Medikamenten oder vielen anderen Konsumgütern, in der Logistik und sogar zum Aufbringen auf Textilien. Ein Marktführer auf dem weiten Feld der gedruckten Datenspeicher ist die Thinfilm Electronics ASA. Für das norwegische Unternehmen entwickelte die Kroenert GmbH, ein Hamburger Experte für Beschichtungs- und Kaschieranlagen, eine speziell angepasste Beschichtungsanlage zur Fertigung gedruckter Datenspeicher. Dafür wurde die Labor-Beschichtungsanlage LabCo von Kroenert speziell an die Bedürfnisse des Kunden angepasst. Die gedruckten Datenspeicher für die unterschiedlichsten Anwendungen haben in der Regel eine Speicherkapazität von 20 Bit. Zur Herstellung des Basismaterials wird eine Polymer-Trägerfolie mehrschichtig im Register bedruckt. Dabei ist sowohl mechanisch als auch elektronisch höchste Präzision nötig. In Kooperation mit dem Siemens Solution Partner Lebbing Engineering & Consulting GmbH wurde die LabCo deshalb mit verschiedenen Zusatzmodulen ausgerüstet. Beispielsweise wurde die Registersteuerung mit dem Technologiemodul Register Control Simotion TRC3000 in das Motion- lebbing.com Lebbing engineering & consulting GmbH mit Sitz in Bocholt ist seit 2003 zertifizierter Siemens Solution Partner. Neben den Kernkompetenzen Antriebs- und Automatisierungstechnik verfügt das Team über eine langjährige Erfahrung in der Anwendung von Converting-Technologien. Motion-Control-Systeme auf der Basis mechatronischer Antriebskonzepte erhöhen die Leistungsfähigkeit der Maschine und verringern gleichzeitig den Engineering-Aufwand. Control-System integriert. Ein intelligenter Keilmarkensensor vermisst nun die Register der bedruckten Bahn mit einem dreikanaligen Lichttaster und überträgt die Werte über Profinet IO IRT direkt in das Kontrollsystem. Das gewährleistet eine Genauigkeit von unter 50 µm im Längsregister. Die Visualisierung erfolgt auf einem Simatic Panel IPC277D, das durch Add-ons in Simatic WinCC flexible die Registerwerte in Echtzeit mitschreibt und archiviert. PARC „Die mechanische Genauigkeit erreichen wir durch den Einsatz besonders spielarmer Getriebe und Direktantriebe sowie eine speziell abgestimmte Kantensteuerung“, erläutert Guido Lebbing, Geschäftsführer der Lebbing GmbH. Die Leitwalzen hätten eine sehr glatte Oberfläche und seien so präzise ausgerichtet, dass eine stabile Bahnspannung und ein einwandfreier Bahnverlauf gewährleistet sei. Frank Schäfer, Vertriebsleiter Clean Technologies bei Kroenert, ergänzt: „Bei einer solchen Anlage können wir mit unserem Expertenwissen und Branchen-Know-how punkten, um die Anlage exakt auf die Bedürfnisse unseres Kunden anzupassen.“ Gedrucktes Array mit adressierbarem nichtflüchtigen Speicher und Transistor-Logik 26 INFO UND KONTAKT siemens.de/simotion [email protected] Totally Integrated Automation / Sicherheitstechnik | advance 1/2015 Sirius Sicherheitsschaltgeräte in Nahrungsmittel-Cuttern Siemens AG Die schnell rotierenden Schnecken in Lebens mittelzerkleinerern sind eine Gefahrenquelle für das Bedienpersonal Gefährliche Schnecke O b Fleischwaren, Milchprodukte oder Süßwaren – all diese Dinge schluckt die Microcut-Maschine der Stephan Machinery und z erkleinert sie zu feinem Mus. Eine nicht ganz ungefährliche Aufgabe für den Bediener, der die Maschine von Hand befüllt. Damit die schnell rotierenden Schnecken wirklich nur das zerkleinern, was sie sollen, muss sich das Gerät bei Gefahr schnell abschalten. Der Hamelner Maschinenbauer hat sich deshalb für Sicherheitsschaltgeräte Sirius 3SK1 entschieden. Mit ihrer geringen Baubreite von 22,5 mm lassen sich diese problemlos in kompakte Schalt schränke direkt an der Maschine integrieren. Außerdem kann man an das Grundgerät in Advanced-Ausführung über Geräteverbinder jeweils bis zu fünf zusätzliche Eingangs- und Ausgangserweiterungsmodule anschließen. Die Geräte sind für den internationalen Einsatz nach IEC 62061 bis SIL 3 und ISO 13849-1 bis PL e zertifiziert. Für Sirius 3SK1 spricht zudem, dass es sowohl für mechanische als auch elektronische Sensoren eingestellt werden kann. So gibt es an der Gerätefront des Sicherheitsschaltgerätes vier Dip-Schalter, mit denen man die Geräte einfach parametrieren kann. Durch den Kaskadier-Eingang am 3SK1 spart Stephan Machinery ein weiteres Gerät ein. Denn grundsätzlich werden bei den Microcut-Maschinen der Not-Halt-Taster sowie der Transponder-Lesekopf zum Überwachen der Schneidwerkzeugöffnung zweikanalig auf das Sirius 3SK1 Grundgerät geführt. Gibt es am Befüllungstrichter zusätzlich einen aufklappbaren Gitterrost, wird dieser über einen zweiten Transponder-Lesekopf überwacht. Dieser kann nun auf den Kaskadiereingang des Sirius 3SK1 geführt werden. „Es gibt viele Sonderanfragen für unsere Standard maschinen, denen wir mit individuellen Gestaltungs varianten entsprechen“, sagt Stefan Zirpel, in der Automatisierungsabteilung von Stephan Machinery für das Elektro-Engineering zuständig. Eine deutlich einfachere Inbetriebnahme hat der Projektmanager auch durch den Online-Konfigurator erfahren. Nach Eingabe einiger Parameter wählt das Tool die passenden Geräte samt Zubehör aus und fasst alles in einer detaillierten Bestellliste zusammen. Mit dem Einsatz der Sicherheitsschaltgeräte Sirius 3SK1 in den Microcut-Maschinen hat der Hersteller eine neue Ära eingeläutet. „Wir sparen damit Platz sowie Kosten durch weniger benötigte Geräte und sind obendrein durch die modulare Erweiterbarkeit noch flexibler im Systemaufbau“, resümiert Zirpel. INFO UND KONTAKT siemens.de/safety-integrated [email protected] 27 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Energieeffizienz Anlage für Medizinprodukte mit Energiedatenmanagement Gut geladen und Strom gespart Mit der Installation eines Energiedatenmanagementsystems hat die HARTMANN GRUPPE ein beträchtliches Einsparpotenzial in der Produktion ausfindig gemacht. Allein durch die Varianz der Ladezeiten der Gabelstapler konnte die Spitzenlast an den Ladestationen und im Recyclingbereich um 10 Prozent reduziert werden. O b mit einem aufgeschürften Knie, einem Knochenbruch oder als Bluthochdruck patient – die meisten von uns haben schon einmal mit den Produkten mit dem ovalen blauen Label Bekanntschaft gemacht. Das Angebot der HARTMANN GRUPPE, einem führenden europäischen Anbieter von Medizin- und Hygieneprodukten, reicht von Wundauflagen bis zum kundenindividuellen, eingriffspezifischen OP-Set. Das umsatzstärkste Geschäftssegment von HARTMANN sind absorbierende Inkontinenzprodukte. Ent wickelt und produziert werden diese im techno logischen Kompetenzzentrum in Herbrechtingen, unweit des Stammsitzes in Heidenheim an der Brenz. Hier hat man sich für ein innovatives Energiedatenmanagement entschieden – und spart damit inzwischen bereits 10 Prozent der bisherigen Anschlussleistung. Transparenz schafft Voraussetzung „Ein verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen ist uns wichtig, deshalb achten wir bei unseren Produktionsanlagen von Anfang an auf höchstmögliche Energieeffizienz “, sagt Christian Koch, Technischer Leiter in Herbrechtingen. Hinzu kam, dass die Energiekosten in den letzten Jahren durch Steuern und Abgaben deutlich gestiegen sind. Daher entschied man sich, ein System zur Energiedatenerfassung zu installieren, um Stromspitzen ausfindig zu machen und mögliche Einsparpotenziale im Umfeld der P roduktion zu erkennen. „Das Ergebnis war überr aschend“, so Koch. „Regelmäßig zu Schicht ende trat beispielsweise eine Stromspitze auf, die wir uns anfangs nicht erklären konnten. Durch zusätzliche Zähler konnten wir die Ladestationen für die Gabelstapler als Abnehmer identifizieren, denn die Mitarbeiter beenden ihre Schicht damit, Siemens AG / W.Geyer Christian Koch und Michael Mak (rechts) von HARTMANN haben positive Erfahrungen mit dem Energiedatenmanagement gemacht 28 Totally Integrated Automation / Energieeffizienz | advance 1/2015 dass sie die Stapler an die Ladestationen anschließen.“ Abhilfe lag auf der Hand: Die Stapler können nach einander statt gleichzeitig geladen werden. Hier zeigte sich jedoch schnell die Schwäche des vor handenen Systems, denn eine entsprechende Lastabwurf-Steuerung wurde nicht unterstützt. Bewährtes Energiemanagement Christian Koch und Michael Mak, zuständig für das Energiemanagement im Unternehmen, entschieden sich für den Umstieg auf das Energiedatenmanagement WinCC powerrate, eine Option zum vorhandenen Prozessvisualisierungssystem Simatic WinCC. Dieses ermöglicht nicht nur einen gesteuerten Lastabwurf, sondern erleichtert auch die Projektierung. „Da WinCC powerrate in die bekannte Simatic Softwareumgebung integriert ist, hatten unsere Betriebselektriker mit der Projektierung von Anfang an keine Schwierigkeiten“, erläutert Mak. „Das ist wichtig, denn Energiemanagement ist ein ständiger Optimierungsprozess, der nur funktioniert, wenn sich die Mitarbeiter damit identifizieren.“ Neben den Ladestationen erkannte man vor allem im Recycling einen Bereich, der bedarfsweise abgeschaltet werden kann, ohne die Produktivität zu beeinflussen. Weiterhin wurden raumlufttechnische Anlagen in verschiedenen Hallenbereichen für einen möglichen Lastabwurf identifiziert. Der Stromverbrauch wird an allen relevanten Unterverteilern mit Strommessgeräten Sentron PAC erfasst. Jedes einzelne Ladegerät ist mit einem »Unsere Betriebselektriker hatten mit der Projektierung von Anfang an keine Schwierig keiten, da WinCC powerrate in die bekannte Simatic Software umgebung integriert ist.« Michael Mak, Energieberater, PAUL HARTMANN AG, Herbrechtingen Strommesser ausgerüstet. Die abzuschaltenden Geräte sind einheitlich über eine dezentrale Peripherie ET 200M an die entsprechenden Simatic Steuerungen angebunden. Identisch aufgebaute Energiemanagement-Schaltkästen erleichtern die Übersicht. Grundlage für den Lastabwurf ist der jeweilige 15-Minuten-Trend. Eine Priorisierung legt fest, wo gegebenenfalls Last abgeworfen werden kann. Die Strategie berücksichtigt die Höhe der zu erwartenden Leistungsspitze innerhalb eines 15-Minuten-Intervalls, die abschaltbare Leistung der jeweiligen Verbraucher und deren Priorität sowie Mindest-Ein- und Ausschaltzeiten. Das Schaltverhalten kann aus technologischen Gründen auch „rollierend“ eingestellt werden. Die Verbraucher werden dabei in der Prioritätenliste rollierend gewechselt. Nachhaltigkeit zahlt sich aus Der Nutzen erschöpft sich nicht allein darin, dass die Spitzenlast um 10 Prozent reduziert werden konnte. Christian Koch: „Da wir den zeitlichen Verlauf unseres Verbrauchs nun sehr gut kennen, haben wir künftig eine wesentlich bessere Verhandlungsbasis gegenüber unseren Versorgern. Davon erhoffen wir uns weitere Einsparungen.“ Zudem ist die Erfassung der Energieflüsse und ihre Bewertung die Voraussetzung für die Zertifizierung nach ISO 50001. Das Zertifikat bescheinigt ein effizientes Energiemanagement. Das Werk in Herbrechtingen ist bereits zertifiziert. Im HARTMANN-Betrieb Brück in Brandenburg, wo ebenfalls WinCC powerrate zur Energiedatenerfassung eingesetzt wird, konnte aufgrund der Zertifizierung bereits eine Reduzierung der EEG-Umlage erreicht werden. Michael Mak berät weitere Betriebe bei der Vorbereitung der Zertifizierung. Seine Erfahrung: „Einsparmöglichkeiten gibt es überall. Dennoch lassen sich Erfahrungen aus einer Fertigungsumgebung schwer auf eine andere übertragen. Höchst mögliche Transparenz ist die Voraussetzung. Um erkannte Potenziale schnell und effizient nutzen zu können, ist es sinnvoll, ein in das Automatisierungssystem integriertes Energiedatenmanagement zu nutzen. Mit WinCC powerrate haben wir diesbezüglich beste Erfahrungen gemacht.“ INFO UND KONTAKT siemens.de/powerrate [email protected] 29 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Energieeffizienz Integrated Drive Systems in Klärschlamm-Verbrennungsanlage Stromfresser gebändigt P umpen, Lüfter und Kompressoren gehören bekanntlich zu den größten Stromfressern in der produzierenden Industrie. Der hierfür verantwortliche Antriebsstrang besteht in der Regel aus mehreren Komponenten wie Umrichter, Motor, Kupplung und Getriebe. Bei Integrated Drive Systems (IDS) von Siemens sind all diese Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt. Denn auch hier gilt: Die Summe der maximal möglichen Energieeinsparungen der Einzelkomponenten ist in der Regel deutlich kleiner als Es galt nun, die Kapazität der Luftkondensatoren um 20 Prozent zu erhöhen und gleichzeitig die Energieeffizienz zu maximieren. Die Antriebe von sechs Luftkondensator-Ventilatoren wurden durch eine integrierte Antriebslösung von Siemens ersetzt. Vom Sinamics Frequenzumrichter über den Simotics Wechselstrommotor bis hin zum Simogear Stirnradgetriebe – alles wurde aus einer Hand geliefert. Der Antriebsstrang musste während der turnusmäßigen dreitägigen Wartung der Anlage installiert werden. Der Hochlauf erfolgte ohne Probleme und innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters. »Mit IDS benötigen wir nun nur noch einen Lieferanten für den gesamten Antriebsstrang.« Siemens AG Geert Pluckers, Leiter Projekte und Modifikationen, Sleco Geert Pluckers die maximal mögliche Energieeinsparung durch ein perfekt abgestimmtes Gesamtsystem. Genau dies berücksichtigt die neue Norm EN 50598, die seit Dezember letzten Jahres für die gesamte EU gilt: Nicht die Verlustleistungen der Einzelkomponenten sind dabei maßgeblich für die Klassifizierung, sondern die Verlustleistung des gesamten Antriebs systems. Das belgische Unternehmen Sleco betreibt eine nlage zur Verbrennung von Schlamm und nicht A gefährlichem Industrieabfall in Wirbelschichtöfen. Dabei wird Dampf erzeugt, der eine Turbine zur Stromerzeugung antreibt. In den letzten Jahren hat Sleco die Kapazität der Verbrennungsanlage so gesteigert, dass die Luftkondensatoren ihre Aufgabe nicht mehr effizient bewältigen konnten. 30 Geschwindigkeitsmessungen ergaben: Die Kapa zität der Ventilatoren war um 23 Prozent gestiegen – mehr als die angestrebten 20 Prozent. „Da das Projekt profitabler war als gedacht, werden sich die Investitionen schon in zwei Jahren amortisiert haben“, sagt Geert Pluckers, Leiter Projekte und Modifikationen bei Sleco. „Außerdem haben wir nun für den gesamten Antriebsstrang nur noch einen Lieferanten und damit auch nur einen Ansprechpartner, der uns im Falle eines Problems direkt zur Seite steht.“ INFO UND KONTAKT siemens.de/ids [email protected] Totally Integrated Automation / Industrielle Schalttechnik | advance 1/2015 IO-Link in Aluminium-Granalienanlage Smalltalk auf engstem Raum M it IO-Link lassen sich auf einfache Weise flexible Automatisierungslösungen entwickeln, die optimal den knappen Platz verhältnissen in vielen Produktionen entgegenkommen. Der Ausrüster Fleischmann GmbH machte diese Erfahrung beim Einsatz von IO-Link in einer Aluminium-Granalienanlage am Bodensee, die Aluminium-Kugeln mit einem Durchmesser von ca. 3 mm für die Stahlindustrie herstellt. Die gesamte Automatisierung der Anlage befindet sich nun in neun Schränken von je 1,2 m Breite – knapp 30 Prozent kürzer als bei herkömmlichen Lösungen. In dieser Anlage wird Aluminiumschrott über ein Zuführsystem und Wägeeinrichtungen in einen Brennofen befördert und das flüssige Aluminium anschließend auf eine gekühlte Drehscheibe mit Sieb gegossen. Bereits nach einer halben Umdrehung entstehen daraus feste Kugeln, die über ein Fördersystem in Bunker geleitet werden. Per Lkw treten sie dann ihren Weg zum Kunden an. Um wertvollen Platz zu sparen, entschieden sich die Fleischmann-Experten für Kompaktstarter Sirius 3RA6. Durch die in die Motorabzweige integrierten Abschalt- und Überwachungseinrichtungen wird bereits ein Großteil des sonst nötigen Verkabelungs aufwandes eingespart. Die Anbindung per IO-Link an die Steuerung vereinfacht Installation und Fleischmann GmbH Das flüssige Aluminium wird auf eine gekühlte Drehscheibe mit Sieb gegossen und nach einer halben Umdrehung entstehen daraus feste Kugeln Inbetriebnahme noch mal zusätzlich. Als beste Lösung bei dieser Anwendung erwies sich die Kommunikation mit einem Microbox-PC Simatic IPC427C mit echtzeitfähiger, fehlersicherer Soft-SPS Simatic WinAC RTX F. So kann mit der SicherheitsbusLösung über Profisafe auch eine spätere Einhau sung schnell und flexibel in die Anlagens teuerung implementiert werden. In der Anlage befinden sich noch diverse IO-Link- fähige Sirius 3RT2 Schütze, die für eine höhere Sicherheit bei der Brennersteuerung sorgen. Auch die Brenner, die das Aluminium warm halten, sind mit zusätzlichen Temperaturüberwachungsrelais 3RS15 ausgestattet. Bis zu vier intelligente Über wachungsrelais können an einen steckbaren IO-Link-Master der ET 200S angebunden werden. Alle zyklischen Melde- und Diagnosedaten werden mittels Punkt-zu-Punkt-Verbindung über den IO-Link-Master an die Steuerung übertragen. Über WLAN hat der Maschinenführer außerdem die Möglichkeit, die Maschine direkt über das Touch Panel zu diagnostizieren sowie Störungen über E-Mail und SMS direkt an das Wartungspersonal zu melden. Durchgängig ist aber nicht nur die Hardware, sondern auch das Engineering. Mit dem Engineering Framework TIA Portal können auf ein und derselben Plattform Steuerungstechnik, Schalttechnik, Antriebstechnik, Sicherheitstechnik und Visua lisierung projektiert und realisiert werden. Markus Berner, Geschäftsführer bei Fleischmann, resümiert: „TIA Portal haben wir bei dem BodenseeProjekt zum ersten Mal eingesetzt, ebenso wie die IO-Link-Kommunikation und die IPC-Steuerung – und dabei beste Erfahrungen gemacht.“ INFO UND KONTAKT siemens.de/sirius [email protected] 31 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Industry Services Mit Industrial Network Services konnte Saint Gobain Gyproc Fehler im Netzwerk aufspüren und dadurch dessen Leistung verbessern 32 Totally Integrated Automation / Industry Services | advance 1/2015 Störungsbeseitigung in industriellen Netzwerken mit Asset Analytics Problemen auf der Spur An einem indischen Standort des französischen Baumaterialherstellers Saint Gobain Gyproc konnte Siemens Störungen in den Profibus-Netzwerken beseitigen. Zum Einsatz kam dafür der Analyse-Service Industrial Networks Validation and Analytics. Zugleich konnten die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit des industriellen Netzwerkes verbessert werden. D as zentrale Nervensystem eines jeden Automatisierungssystems ist das indus trielle Netzwerk. Immer größere Datenmengen werden in immer schnellerem Takt zwischen den Steuerungen und den Busteilnehmern versandt. Um anspruchsvolle Produktionsziele erreichen zu können, muss das Netzwerk verfügbar und zuverlässig sein. Eine durchdachte Projekt planung, Errichtung und Inbetriebnahme sind entscheidend, vor allem dann, wenn die Netzwerke von verschiedenen Lieferanten stammen. Siemens AG Kritische Planungsphase Die meisten Probleme, die während des Betriebs auftreten, haben ihren Ursprung in der Planungsphase. Diese Erfahrung machte auch Saint Gobain Gyproc India Ltd., einer der weltweit führenden Hersteller von Trockenbau-Wänden und -Decken sowie Gipskartonplatten. In einem Werk in der Nähe der südindischen Stadt Bangalore war ein Fertigungssystem durch mehrere Lieferanten ins talliert worden. Der Netzwerkbetrieb funktionierte nach der Installation nicht einwandfrei und es gab immer wieder Störungen der Profibus-Netzwerke. Um diese Störungen zu beseitigen, wurde sogar in einigen Bereichen die Netzwerkgeschwindigkeit gesenkt. Ein störungsfreier Netzwerkb etrieb war allerdings auch hierdurch nicht zu erreichen. Analyse-Services für Profibus-Netzwerk Netzwerk-Experten von Siemens prüften sämtliche Parameter der Netzwerke und ihrer Komponenten und setzten dafür den Validierungs-Service für Profibus-Netzwerke ein. Mithilfe von Industrial Network Validation and Analytics sollte so die Betriebssicherheit der Netzwerke verbessert werden. Die Netzwerk-Architektur bestand aus sieben verschiedenen Netzwerken mit 140 Slave-Geräten. Um eine vollständige Prüfung aller möglichen Fehlerstellen sicherzustellen, wurde nach strikten Richtlinien validiert – angefangen bei der detaillierten Untersuchung aller Steuerungsparameter über die M essung und Archivierung der Feldbus-KPIs (Key Performance Indicators) bis hin zur Installation zusätzlicher Hard- und Software zur Überwachung und Aufrechterhaltung der KPIs. Die Analyse förderte einige zum Teil schwerwiegende Probleme an den Tag. Neben dem Abweichen von Richtlinien gab es einige Bereiche, in denen die Signalstärke nicht die empfohlenen Mindestpegel erreichte. „Mithilfe von Siemens Industrial Network Validation konnten wir Fehler in unserem Netzwerk aufspüren und die Gesamtleistung und -zuverlässigkeit unseres Profibus-Netzwerks optimieren“, sagt Harsh V, General Manager bei Saint Gobain Gyproc India Ltd. Überzeugendes Ergebnis Mittlerweile ist in dem Werk der Signalpegel im gesamten Netzwerk bis zu 100 Prozent höher als zuvor. Auch das Signalprofil und die Netzwerk leistung konnten dank der Analyseergebnisse verbessert werden. Beginnt die Validierung bereits in der Planungsphase, ermöglicht dies eine höhere Netzwerkverfügbarkeit und -zuverlässigkeit, eine schnellere Inbetriebnahme sowie einen reibungs loseren Produktionsanlauf. Produktionsausfälle durch Netzwerkstörungen dürften somit bei Saint Gobain Gyproc der Vergangenheit angehören. INFO UND KONTAKT siemens.de/plant-data-services [email protected] 33 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Industrielle Kommunikation Scalance Switch mit NFC-Tag zur mobilen Fehlersuche in industriellen Netzen Mobil diagnostiziert Gerade in industriellen Netzen spielt die Fehlersuche vor Ort an der Anlage eine wichtige Rolle. Hier bieten mobile Endgeräte in Verbindung mit Nahfeldkommunikation interessante neue Möglichkeiten. Ein Beispiel ist die schnelle Netzwerkdiagnose per Smartphone an NFC-fähigen Industrial Ethernet Switches von Siemens. In einer Industrieanlage, die auf hohe Verfügbarkeit ausgelegt ist, müssen unterschiedlichste Anlagenteile diese Verfügbarkeit gewährleisten. Dies gilt auch für industrielle Netzwerke. Erreicht wird die hohe Verfügbarkeit üblicherweise durch einen redundanten Aufbau. Folgeeffekt von Redundanzen ist, dass sich ein einzelner Fehler – zum Beispiel ein Kabelbruch im Netzwerk – nicht zwangsläufig auf die Funktions fähigkeit der Anlage auswirkt. Dennoch ist es sehr wichtig, ihn zu erkennen, da ein weiterer Fehler diesen Zustand schnell ändern kann. Gutes Team: Smartphone und NFC‑Tag Hier kommen Smartphones oder Tablets der neuesten Generation ins Spiel. Denn die meisten von ihnen besitzen NFC-Funkchips. NFC steht für Near Field Communication und definiert die Kommunikation über eine Distanz von einigen Zentimetern. Wie Siemens AG O b Tablet oder Smartphone – mobile Computer sind allgegenwärtig und für viele ein täglicher Gebrauchsgegenstand. Weniger bekannt ist, dass sie auch dazu beitragen können, den Betrieb von industriellen Netzwerken aufrecht zu erhalten – durch mobile Netz diagnose. Denn die gängigen Netze, die von den mobilen Endgeräten genutzt werden, basieren auf Funk techniken wie 3G/4G oder WLAN und erlauben Datenraten, die hinter leitungsbasierten Netzen kaum zurückstehen. RFID braucht die NFC-Technik Lese geräte auf der einen Seite, zum Bei spiel im Smartphone, und Transponder oder Tags auf der anderen Seite. Ein solcher NFC-Tag ist in Siemens Industrial Ethernet Switches der neuen Scalance XM-400 Familie integriert. Der NFC-Tag enthält Informationen für den Zugriff auf den Webserver des Switches. Der Inhalt der Informationen lässt sich im Gegensatz zu QR-Codes dynamisch ändern. Die modularen Switches aus der Produktfamilie Scalance XM-400 sind durch ihre mechanische Robustheit und den Umstand, dass sie im lüfterlosen Betrieb laufen, bestens geeignet für den produktionsnahen Einsatz. An ihren sogenannten Comboports können wahlweise elektrische oder optische Übertragungsmedien angeschlossen werden. Mit Port-Extendern, die an den Switch angesteckt werden können, ist es möglich, in Summe 24 Ports mit Gigabit-Übertragungsraten in einem Layer-2-Switch bereitzustellen. Die Erweiterung ist im laufenden Betrieb und ohne Werkzeug durchführbar. Auf der Firmware-Seite unterstützen Funktionen wie redundante Ring- oder Spanning-Tree-Topologien oder auch Scalance XM-400 Grundgerät von Siemens mit integrierter NFC-Lösung zum Start der mobilen Diagnose Siemens AG Totally Integrated Automation / Industrielle Kommunikation | advance 1/2015 Die mobilen Web-Seiten mit Diagnoseinformationen des Scalance XM-400 erlauben eine effiziente Fehlersuche und erhöhen somit die Anlagenverfügbarkeit Security-Funktionen wie Access Control List oder EndgeräteAuthentifizierung die Netzwerk verfügbarkeit. Außerdem können im selben Switch umfangreiche Layer-3Funktionen freigeschaltet werden, und im Fehlerfall lässt sich ein Ersatzgerät sofort mit der vorherigen Konfiguration starten. Bei jeder Konfiguration einer Management- IP-Adresse wird diese im Fall der Scalance XM-400 Switches gleichzeitig auch auf den NFC-Tag geschrieben. Starthilfe per NFC Wenn nun im Netzwerk nach einem Kabelbruch ein redundanter Pfad aktiviert wird, läuft die Anlage zwar weiter, am Monitoring-System wird aber der Fehler angezeigt. Der Netzwerkbetreuer begibt sich zum betroffenen Switch und hält sein Smartphone direkt davor. Per NFC wird eine URL, zum Beispiel http://192.168.1.1, an das Smartphone oder Tablet übermittelt, und der Internet Browser öffnet automatisch die Login-Seite des mobilen Web interfaces der Netzwerkkomponente. Nach Eingabe der Login-Daten hat der Operator Zugriff auf übersichtliche Diagnoseinformationen, deren Darstellung an die jeweilige Größe und Auflösung des mobilen Endgerätes angepasst sind. Für eine langfristige Datenüber tragung ist NFC schlecht geeignet, da es schwierig ist, das Endgerät zu bedienen und gleichzeitig einen Übertragungsabstand von etwa drei Zentimetern einzuhalten. Daher muss sichergestellt sein, dass das Smart phone oder Tablet zum Beispiel per WLAN oder LTE (Long Term Evolution) Verbindung mit dem Switch aufnehmen kann. Außerdem arbeitet NFC lediglich mit einer Übertragungsrate von ca. 400 kBit/s. Diagnose auch über einfache mobile Endgeräte Angelehnt an die mittlerweile weitverbreitete Bedienphilosophie mobiler Web-Seiten fällt es leicht, sich sofort zurechtzufinden. Fällt die Bildschirm auflösung unter eine Grenze, bei der selbst die angepasste Darstellung nicht mehr gut lesbar wird, ändert sich nochmals die Anordnung der einzelnen Anzeigefelder. So werden auch auf einfachen mobilen Geräten die Informationen übersichtlich präsentiert. Natürlich können auch ohne NFC-Unterstützung die mobilen Seiten händisch angewählt werden. Sobald die Diagnoseanzeigen und Logging-Meldungen darauf hindeuten, dass eine Änderung der aktuellen Konfiguration nötig ist, kann jederzeit zur klassischen WBM(Web-based Management)-Ansicht gewechselt werden. Der Benutzer, der in der entsprechenden Rolle angemeldet ist, kann direkt mit der Änderung der Konfiguration weiter fortfahren. In der klassischen WBM-Ansicht stehen hierfür über einhundert Seiten für die unterschiedlichsten Aspekte zur Verfügung. Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit Neben den Geräteeigenschaften, die direkt zu einer höheren Verfügbarkeit des Netzwerks und damit der Gesamt anlage führen, zum Beispiel redundante Spannungseinspeisung, lüfterloser Betrieb und die Verwendung spezieller Redundanzprotokolle, verkürzen im Fehlerfall auch die einfache Diagnose sowie schnell greifbare Korrekturmöglichkeiten die Stillstands zeiten. Abgerundet werden diese Möglichkeiten durch die konsequente Einbindung aller Netzwerkkompo nenten in ein Monitoring-System wie Sinema Server. Neben der lokalen Speicherung von Meldungen können diese dann zentral zum MonitoringSystem gesendet werden, wodurch die Korrelation von Meldungen unterschiedlicher Quellen stark vereinfacht wird. INFO UND KONTAKT siemens.de/x-400 [email protected] 35 advance 1/2015 | Totally Integrated Automation / Industrielle Identifikation Siemens AG / W. Geyer RFID-System Simatic RF600 in der Logistik Die Lieferkette stimmt D en Satz „Ich geh’ mal schnell zu Müller“ verbindet man heute weniger mit einem Besuch beim Nachbarn als mit einem Einkauf im Drogeriemarkt. Über 700 Filialen der Drogeriemarktkette der Müller Holding Ltd. & Co. KG gibt es inzwischen in Europa. Für eine nahezu fehlerfreie Belieferung dieser Filialen vertraut das Unternehmen auf RFIDTechnologie von Siemens. Das zentrale Warenlager von Müller in Ulm und die angebundenen Außenlager werden betrieben von der DrogerieDienst Ulm GmbH, einem Tochterunternehmen der Müller Holding. In der Vorweihnachtszeit werden hier täglich bis zu 25.000 Rollcontainer (Dollys) kommissioniert und verladen. Doch auch außerhalb von saisonal bedingten Spitzen hat die Umschlagleistung als Folge des kontinuierlichen Unternehmenswachstums stetig zugenommen. Das Problem: Mit dem steigenden Warenverkehr stieg auch die Zahl an Falschlieferungen an die Filialen. Für Uwe Lindner, Projektleiter Logistik, galt es daher, die Falschlieferungen trotz steigender Umschlagleistung zu minimieren und effizientere, transparentere Prozesse in der Intralogistik zu etablieren. Ein ehrgeiziges Projekt, bei dem von Beginn an die Implementierung einer maßgeschneiderten RFIDLösung von Siemens im Fokus stand. Für deren Anbindung an das über lagerte Lagerverwaltungssystem „Lisa“ wurde die Mercatis Information Systems GmbH aus Ulm involviert. 36 Die wesentliche Baustelle des Projekts waren die stark frequentierten Ladetore als Schnittstelle zwischen Lager und Transport. In der ersten Projektphase wurde an insgesamt 50 Verlade rampen/-toren eine RFID-Gate-Lösung auf Basis des UHF-Systems RF600 entwickelt, implementiert und bei laufendem Lager- und Lieferbetrieb optimiert: An jedem Verladetor brachten die Techniker ein Lesegerät Simatic RF670R mit zwei Paar RFID-Antennen RF640A zur Erfassung und Richtungskontrolle der Rollcontainer an. Der Ladefortschritt wird an einem IPC477D angezeigt. Der Status der aktuellen Lieferung ist so jederzeit vor Ort einsehbar. Die RFID-Reader Simatic RF670R kommunizieren über TCP/IP-native und XML-Telegramme mit den zugehörigen Industrie-PCs, die via Ethernet an das Lagerver waltungssystem angebunden sind. Eindeutig identifiziert werden die rund 190.000 Dollys über ihren auf geklebten RFID-Transponder RF630L aus strapazierfähigem Kunststoff. Beschädigte Tags können jederzeit einfach ersetzt und im Lagerverwaltungssystem angemeldet werden. Die Lesequalität wird kontinuierlich überwacht. Entscheidenden Anteil an der zügigen Umsetzung und Optimierung hatte die Projektierungsund Inbetriebnahme-Software, denn das RFID-System konnte an einem Tor optimiert und die Konfiguration einfach auf alle anderen übertragen werden. Im nächsten Schritt wurde auch die Fördertechnik des Zentrallagers und des neuen Lagers Ulm-Nord mit RFIDTechnologie von Siemens ausgerüstet. Die Identifikation der Rollcontainer auf der Förderstrecke übernehmen nun Lesegeräte Simatic RF630R mit jeweils zwei externen Antennen RF620A. Besondere Vorteile: Die Lesegeräte RF630R sind durch ihre hohe Stör festigkeit und spezielle Algorithmen optimal für den Einsatz in metallischer Umgebung ausgelegt. Die Leistung der Antennen RF620A kann stufenweise erhöht werden, wodurch eine einfache und schnelle Inbetriebnahme der Anlage gewährleistet wird. „Die Leserate des RFID-Systems von Siemens beträgt aktuell über 99 Prozent, was die Falschlieferungen im Vergleich zum bisherigen, nur von den Mitarbeitern visuell kontrollierten Ablauf drastisch reduziert – fast eliminiert“, bestätigt Uwe Lindner. Die automatische Dokumentation sämt licher Warenbewegungen im Lager verwaltungssystem ermöglicht zudem eine einfachere Rückverfolgbarkeit und Rückschlüsse auf weiteres Optimierungspotenzial. Die Vorteile des RFIDSystems von Siemens haben die Verantwortlichen überzeugt und dazu ermutigt, weitere Bereiche mit RFID auszurüsten. INFO UND KONTAKT siemens.de/ident [email protected] Product Lifecycle Management / Computer Aided Engineering | advance 1/2015 NX CAE in der Luft- und Raumfahrt- sowie der Rüstungsindustrie Zeitsparende Simulation D esign Automation Associates, Inc. (DAA) berät Kunden zahlreicher Branchen wie Luftund Raumfahrt, Automobil, Konsumgüter und Schiffbau in den Bereichen Maschinenbau und Automation. Für den Erfolg des Unternehmens ist ein guter Ruf in puncto Zuverlässigkeit und Kosten effizienz unverzichtbar. Dieser war während eines Projektes für CIGNYS, einer Firma für Präzisionsferti gung in Michigan, ins Wanken geraten. Eine Belas tungsanalyse sollte feststellen, ob der neue Militärtransporter von CIGNYS einer Fallschirmlandung standhalten kann. Es kam zu deutlichen zeitlichen Verzögerungen und steigenden Kosten, da DAA für jede Simulation Analysemodelle erstellen musste. CIGNYS bot den Beratern aber die Möglichkeit, sich bei einem ähnlichen Projekt zu rehabilitieren. DAA suchte nach einer Lösung, die die sehr zeitintensive Vorverarbeitung effizienter machen würde. Allein die 100 oder mehr Mittelflächen der Raum geometrie für die Vernetzung fertigzustellen, dauerte zwölf Stunden. Alles in allem nahm die gesamte Vorverarbeitung mit der CAE-Software von DAA 63 Stunden pro Durchlauf in Anspruch. Und hier waren noch keine Konstruktionsänderungen eingeschlossen, um die Auswirkungen einer geo metrischen Änderung auf die Leistung zu bewerten. Um die für jeden Durchlauf benötigte Zeit und die erforderlichen Ressourcen zu verringern, entschied sich DAA, die PLM-Software NX CAE sowohl für die Vorverarbeitungsphase der Simulation als auch die Strukturanalysen zu verwenden. DAA war überzeugt, dass NX die richtige Wahl ist, da die starke GeometrieOptimierung alle Phasen der Bearbeitung, Mittel flächenerstellung und Vernetzung beschleunigt. Das Global Technical Access Center (GTAC) von Siemens half den Ingenieuren von DAA dabei, die Software in kurzer Zeit optimal zu nutzen. Dadurch sparte die Firma vom ersten Tag an deutlich Zeit. Durch den Einsatz von NX CAE konnte DAA die Dauer der Vorverarbeitung von zwölf Stunden auf nur eine Stunde verkürzen. Anstatt die Mittel flächen zu verbreitern und anzupassen, verwendeten die Ingenieure von DAA den integrierten NX Nastran Solver für die Strukturanalyse, um die Kanten und Flächen für alle Knotenpunkte innerhalb einer spezifizierten Toleranz zusammenzu- fügen. Um zu untersuchen, wie die Veränderung einer Eigenschaft die Leistung beeinflussen würde, änderte man einfach die zugrunde liegende Geo metrie und verwendete NX CAE, um das Modell für die Finite Elemente Analyse (FEA) mit minimalem Aufwand anzupassen. So ließen sich schnelle Konstruktionsanalysen durchführen, wodurch der Zeitaufwand für das Erstellen der Mittelflächen um 92 Prozent reduziert wurde. Die bei der Vorbereitung der Berechnungsmodelle eingesparte Zeit konnte DAA nun für eine intensivere Zusammenarbeit mit dem Konstruktionsteam von CIGNYS nutzen, um bessere technische Ent scheidungen zu treffen. Die Projektlaufzeit verkürzte sich dadurch um 30 Prozent. „Entscheidend für den Erfolg eines jeden Projekts ist die Verläss lichkeit des Zeitplans und der Kostenkalkulation”, Durch die sagt John Lambert, Präsident Simulation und Geschäftsführer von DAA. eines Militär„Jede Unwägbarkeit und alles, transporters mit NX CAE was die Flexibilität einspart DAA schränkt, schadet dem viel Zeit Projekt und der Geschäfts entwicklung der beteiligten Unternehmen. Mit dem Einsatz der CAESoftware NX haben wir diese Unwäg barkeiten deutlich vermindert und sind DAA/CIGNYS insgesamt flexibler geworden.” Dank der Verarbeitungsgeschwindigkeit der PLMSoftware kann DAA auch bei zukünftigen Projekten für CIGNYS viel Zeit sparen und außerdem die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen weiter festigen. Jeff Shelagowski, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von CIGNYS, sagt: „DAA hat konkrete Schritte unternommen, um die Kosten künftiger Projekte zu senken, zuverlässiger zu werden und unvorhergesehene Wendungen deutlich zu vermindern. Der Einsatz von NX CAE trägt dazu wesentlich bei.“ INFO UND KONTAKT siemens.com/nx [email protected] 37 advance 1/2015 | Product Lifecycle Management / Engineering Process Management Teamcenter im Einsatz bei chinesischem Automobilhersteller Einen Gang zugelegt Wer in der Automobilbranche konkurrenzfähig bleiben will, muss zum einen die Anforderungen seiner Kunden erfüllen, aber auch effizient produzieren. Der chinesische Automobilhersteller South East (Fujian) Motor setzte die PLM-Software Teamcenter ein und konnte dadurch seine Produktions kapazitäten steigern und die Entwicklung neuer Modelle beschleunigen. D ie South East (Fujian) Motor Co., Ltd. (SEM), ein Joint Venture der China Motor Corpo ration, der Fujian Motor Industry Group und Mitsubishi Motors, ist auf Personenkraftwagen und technische Beratungsdienstleistungen spezialisiert. Der Autohersteller verfügte bereits über eine hochmoderne Produktion mit strengen Qualitäts kontrollen. Doch um die Anzahl produzierter Fahrzeuge von 150.000 pro Jahr auf 500.000 Stück zu steigern, musste das Unternehmen das Product Lifecycle Management (PLM) und die Prozesse verbessern. Außerdem wollte SEM auch seine Konstruktionsund Entwicklungsabteilung ausbauen. Neben den unter eigener Marke bereits entwickelten Fahrzeugen, darunter der V3 Lingyue, der V5 Lingzhi und der V6 Lingshi, plante das Unternehmen auch die Produktion der SUV-Modelle DX7 und R7 sowie neuer, energieeffizienterer Modelle. Um die Daten für Forschung und Entwicklung über verschiedene Systeme hinweg zu verbessern, musste eine fortschrittliche PLM-Software eingeführt und umgesetzt werden. Teamcenter ist die Informationsplattform für den gesamten Produktionsprozess Siemens unterstützte das Unternehmen dabei, die Teamcenter-Lösung zu definieren, und konfigurierte die PLM-Plattform so, dass sie die individuellen Anforderungen des Unternehmens erfüllt. „Die erfahrenen Implementierungsexperten fanden schnell die für SEM wichtigen Aspekte heraus und stellten uns ein maßgeschneidertes System aus weltweit bewährten Verfahren zusammen“, sagt Li Yongbin, Leiter der Beratung bei SEM. „Zudem Vorteile von Teamcenter South East (Fujan) Motor 38 Umfassende, durchgängige Lösung SEM wählte Teamcenter als vollständige, durch gängige PLM-Lösung, die von der Produktplanung und das Produktdesign über die Konstruktion, das Qualitätsmanagement und das Produktionsmana gement bis hin zum Produktservice den ganzen Lebenszyklus eines Produktes abdeckt. Zudem konnte die Software auch in vorhandene Systeme von SEM wie die unternehmensbezogene Ressour cenplanung (ERP), die computergestützte Konstruk tion (CAD), die Verschlüsselung und das Supply Chain Management (SCM) integriert werden. Ein weiteres Argument: Das JM-Datenformat macht Konstruktionsprüfungen deutlich effizienter. •Erhöhte Produktivität mit Einsparungen von über zwei Millionen Dollar (ca. 1,9 Millionen Euro) jährlich •Kürzere Produkteinführungszeit für neue Fahrzeuge •Schnellere und bessere Entscheidungen •30 % höhere Effizienz des Freigabeprozesses der Zeichnungen (mit Konstruktion und Prüfungen) •40 % höhere Effizienz des Konstruktions-Freigabeprozesses im Management (mit Konstruktion, Entwicklung und Logistik) •Über 99 % höhere Genauigkeit der Zeichnungen •Verbesserte Qualitätskontrolle South East (Fujan) Motor verfügt Teamcenter mit seinen vielfältigen Erweiterungs- und Entwicklungsmöglichkeiten über die Flexibilität, an verschiedene Geschäftsbereiche angepasst zu werden. So erfüllt es bestens unsere Anforderungen.“ Einheitliche Forschung und Entwicklung Einer der Hauptvorteile von Teamcenter: Es stellt eine einheitliche Managementplattform für die Forschung und Entwicklung bereit. SEM erhält nun in Echtzeit genaue und rückverfolgbare Informa tionen zur Fahrzeugentwicklung sowie eine vollständig konfigurierte Materialliste, basierend auf einer standardisierten Produktstruktur, Standards des Konstruktionsprozesses und Spezifikationen. Die Software ermöglicht genauere digitale Simulationen, reduziert die Anzahl der Änderungen, die aufgrund menschlicher Fehler erforderlich sind, und verbessert letzten Endes die Qualität des gesamten Konstruktionsprozesses. Schritte zur stetigen Verbesserung Teamcenter unterstützt eine durchgehende „Informationalisierung“ und eine datengetriebene Automatisierung bei SEM. Das Unternehmen konnte auf diese Weise seine Produktivität verbessern und spart jährlich mehr als zwei Millionen Dollar (ca. 1,9 Millionen Euro) über verringerte Lagerbestände sowie Lohn- und Produktionskosten. Die deutlich erhöhte Effizienz in Forschung und Entwicklung hat eine um 30 Prozent beschleunigte Freigabe der Zeichnungen zur Folge, einen um 40 Prozent schnelleren Freigabeprozess im Kon struktionswesen und eine um mehr als 99 Prozent verbesserte Genauigkeit der Zeichnungen. Dies alles zusammengenommen beschleunigte die Produkteinführungszeit für neue Fahrzeuge erheblich. Durch den Einsatz von PLM-Software konnte die Produktion bei SEM gesteigert werden Zunächst hatte der Fokus auf dem Aufbau einer effizienteren Software-Plattform für die Produkt entwicklung gelegen. Derzeit integriert SEM die weiteren Teamcenter-Lösungen für Konstruktion, Bauteile und computergestützte Entwicklung (CAE), um das Product Lifecycle Management weiter zu vereinfachen und zu verbessern. Möglich wird beispielsweise die Zusammenarbeit der globalen Teams rund um die Uhr, wobei diese die technischen Ressourcen jederzeit gemeinsam nutzen können. Dies wird SEM dabei helfen, sein übergeordnetes Ziel zu erreichen: Innovationen durch „Informatio nalisierung“ zu vereinfachen und seine Daten als strategische Ressource für eine verbesserte Kon kurrenzfähigkeit zu nutzen. Dafür wird es entscheidend sein, das gesamte Spektrum der PLM-Platt form Teamcenter einzusetzen. „Wir schätzen es, dass Siemens als weltweit führender Anbieter von PLM-Lösungen Erfahrungen in der Automobil branche hat und gleichzeitig innovative Projekte im Bereich der digitalen Produktion vorweisen kann“, sagt Li Yongbin. INFO UND KONTAKT siemens.de/teamcenter [email protected] 39 advance 1/2015 | Manufacturing Execution System / Production Planning and Scheduling Preactor in der Textilindustrie Intelligente Etikettenproduktion Die Textilindustrie ist weltweit eine der dynamischsten Industriebranchen und hat bereits früh auf den wirtschaftlichen Wandel reagiert. Auch der brasilianische Textilhersteller Haco verdankt seinen Erfolg seiner Innovationsfähigkeit. Um die individuellen Etiketten noch produktiver herstellen zu können, setzt das Unternehmen die Feinplanungs-Software von Preactor ein. D termine aufeinander abzustimmen. Manuell eine fast unlösbare Aufgabe, wenn man unser Auftrags volumen und die Zahl der Rohstoffe bedenkt“, sagt Figueiredo. Feinplanung (Detailed Scheduling) als Herausforderung Haco setzt seit 1999 die Advanced Planning and Scheduling Software (APS) von Preactor ein. Zwischenzeitlich hat Haco die neueste Version im Einsatz. Der Hauptfokus lag auf einer besseren Planung des Web- und Endbearb eitungsprozesses sowie der grafischen Simulierung der einzelnen Teil- und Gesamtaufträge im flexiblen Gant-Chart. Gerade dies war laut Produktionsplaner Gustavo Figueiredo eine große Herausforderung für Haco: „Vor diesem Projekt hing die optimale Nutzung der Ressourcen sehr von der Fähigkeit des Planers ab, Kundenanforderungen, Aufbauten und Liefer Beschleunigte Vorgänge, bessere Entscheidungen In Zusammenarbeit mit Siemens installierte der Vertriebspartner NEO die Software bei Haco innerhalb von sechs Monaten. NEO konfigurierte die Software, um die Standard-Software an die Anforderungen von Haco anzupassen und so die Qualität der Produktionsplanung weiter zu steigern. Die Lösung läuft komplett integriert mit Wintree, einem System für die unternehmensbezogene Ressourcenplanung (ERP) in der Textilindustrie. Einmal implementiert, verbesserte die neue Version von Preactor sofort die Planung bei Haco, da sie viele Vorgänge automatisierte und beschleunigte: so etwa das Erstellen einer Planungsanalyse, wofür die Software verschiedene Szenarien nutzt und einen umsetzbaren Lieferplan berechnet. Der ie 1928 gegründete Haco Etiquetas Ltda. ist ein führender Hersteller von Etiketten, Preisschildern und anderen Auszeichnungen für Textilien. Das Unternehmen liefert maßgeschneiderte Produkte für unterschiedlichste Kunden und exportiert aus seinen sechs Werken in Portugal und Brasilien in über 30 Länder weltweit. 40 Alle Bilder: R. Gunther Manufacturing Execution System / Production Planning and Scheduling | advance 1/2015 Haco Etiquetas Haco stellt eine große Anzahl verschiedener Etiketten in vielen Formen und Farben her – dank Preactor können diese nun noch effizienter produziert werden Planer kann so bessere Entscheidungen treffen und muss nur noch kleinere Anpassungen vornehmen. „Die Konkurrenz in unserem Markt ist sehr stark und Preactor APS ein Schlüssel für unseren geschäftlichen Erfolg“, sagt Dulce Bruns, Leiter der Produktionsp lanung bei Haco. „Mit Preactor ist unsere Lieferaussagefähigkeit höher als 95 Prozent.“ Zusätzliche Vorteile der neuen Version sind unter anderem kürzere Einr ichtungszeiten und eine gesteigerte Produktivität. „Mit der intelligenten Sequenzierung, die automatisch basierend auf den Rüstmatrizen erzeugt wird, sparen wir bis zu eine Stunde pro Tag an jeder Maschine“, sagt Figueiredo. „Das entspricht einer um fünf Prozent höheren Pro duktivität. Und dank Preactor können wir Liefer zeiten viel schneller und genauer vorhersagen.“ Weitere Anwendungen geplant Nach der erfolgreichen Aufrüstung arbeitet Haco nun an ständigen Verbesserungen und möchte Preactor APS in allen Werken einführen. „Unser Ziel Hacos Weberei in Blumenau, Santa Catarina, Brasilien ist es, alle Fabriken auf den gleichen Stand zu bringen, Logistikabläufe zu verbessern und Eng pässe der Produktion möglichst zu vermeiden“, so Luciano Mondini, Betriebsleiter bei Haco, zu den Zukunftsplänen. „Dank Preactor können wir dynamische Engpässe im Fertigungsprozess erkennen und Ressourcen besser nutzen.“ INFO UND KONTAKT siemens.com/preactor [email protected] 41 advance 1/2015 | In Kürze IDS Roadshow tourt durch Europa „Extra Value Integrated“ – unter diesem Motto fiel Ende November 2014 der Startschuss für die IDS Roadshow. Seither steuert der Truck Industriekunden von Siemens in zahlreichen Ländern Europas an. Im Rahmen der mobilen Ausstellung zeigt Siemens, wie sich mit integrierten Antriebslösungen die Effizienz, Zuverlässigkeit und Produktivität von industriellen Anwendungen steigern und damit nachhaltige Wettbewerbsvorteile erzielen lassen. Im Fokus der IDS Roadshow steht der Mehrwert von Integrated Drive Systems für den Kunden. Hierfür ist der Truck mit vielfältigen applikationsspezifischen Ausstellungsstücken und Siemens AG Mehrwert an Bord Die IDS Roadshow auf ihrer Tour durch Europa Live-Demonstrationen ausgestattet, die den messbaren Nutzen optimal aufeinander abgestimmter Antriebsund Automatisierungskomponenten für unterschiedliche Anwendungen und Branchen veranschaulichen. Die mobile Ausstellung thematisiert unter anderem die Integration des kompletten Antriebsstrangs in das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 und in das Engineering Framework TIA Portal – für ein effizientes Engineering in Bestform. Eine weitere Integration betrifft den Produktlebenszyklus und geht einher mit einer datentechnisch vollständigen Einbindung der Komponenten in die entsprechende Industriesoftware für Planung, Auslegung und Inbetrieb nahme. Hier zeigt der IDS Truck wiederum, wie sich mit integrierter Software und umfassenden Services nicht nur eine schnellere Inbetriebnahme sowie eine hohe Zuverlässigkeit erzielen, sondern auch Wartungskosten reduzieren lassen. INFO Alle Termine und Stationen der IDS Roadshow unter siemens.de/ids-roadshow Simatic S7-1500 Training für Experten Das Zusammenspiel des Engineering Framework TIA Portal und der Steuerung Simatic S7-1500 zeichnet sich durch höchste Leistungsfähigkeit und größte Benutzerfreundlichkeit aus. Sitrain bietet Anwendern entsprechende Umsteiger-, Einsteigerund Vertiefungstrainings an, die den Teilnehmern einen optimalen Umgang mit der neuen Siemens-Automatisierungstechnik ermöglichen. Nach den Trainings Level 1 und 2 für die Service- und Programmierschiene sind nun auch die jeweiligen Level-3-Kurse auf dem Markt. Im Training Service Level 3 gewinnen die Teilnehmer neue Impulse und Ideen zur Anlagenoptimierung und können dadurch die Ausfallzeiten der gesamten Anlage verkürzen 42 oder völlig vermeiden. Die Teilnehmer des Trainings Programmieren Level 3 erwerben detaillierte Kenntnisse, um Projektierungszeiten zu verkürzen und flexibel auf Anforderungen zur Optimierung einer Anlage zu reagieren. Damit die Kursteilnehmer ihre erlernte Kompetenz nachweisen können, hat Sitrain ein Zertifizierungsprogramm, das Sitrain Certification Program, entwickelt. Für Deutschland entsprechen Inhalt und Art der Prüfung der Weiterbildungsrichtlinie, die vom Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronik industrie e.V. (ZVEI) definiert und veröffentlicht wurde. Das Zertifikat garantiert damit einen international geltenden Wissensstand in der Automatisierungstechnik. Auch in anderen Ländern wurde diese Zertifizierung feedback communication GmbH Zertifizierte Kompetenz In drei Levels können Kompetenzen zu Simatic S7-1500 und TIA Portal erworben werden durch Sitrain eingeführt. In Deutschland können die Teilnehmer damit folgende Abschlüsse erzielen: • Siemens-zertifizierte/r Simatic Techniker/in • Automatisierungstechniker/in Service entsprechend ZVEI • Automatisierungstechniker/in Projektierung entsprechend ZVEI. INFO siemens.de/sitrain-zertifizierungindustrie In Kürze | advance 1/2015 Korruptionswahrnehmungsindex 2014 Vorbildfunktion gefragt Alljährlich veröffentlicht die Antikorruptionsorganisation Transparency International (TI) ihren Korruptionswahrnehmungsindex, der 175 Länder umfasst. Auf einer Punkteskala von 0 (hohes Maß an wahrgenommener Korruption) bis 100 (keine wahrgenommene Korruption) rangiert D änemark mit 92 Punkten auf dem ersten Platz, die Schlusslichter bilden Nordkorea und Somalia mit jeweils acht Punkten. Laut TI schwächt Korruption das Wirtschaftswachstum von Staaten. Deshalb müssen Länder am Ende der Skala radikale Antikorruptionsmaßnahmen ergreifen, um die wirtschaftliche Entwicklung und damit den Wohlstand ihrer Bevölkerung nicht zu gefährden. Um die globale Korruption zu bekämpfen, sind aber vor allem die Länder an der Spitze gefordert. Laut TI müssen sie zunächst sicherstellen, keine korrupten Praktiken in Entwicklungsländer zu exportieren. Darüber hinaus sind sie gefordert, sich für mehr Integrität in der Finanzwirtschaft einzusetzen und ihre Bemühungen im Kampf gegen intransparentes Finanzgebaren zu verstärken. Spitzenreiter Dänemark setzte bereits mit einem öffentlichen Register ein starkes Zeichen gegen Korruption. Es listet die wirtschaftlichen Eigentümer aller in Dänemark eingetragenen Firmen auf und erschwert es korrupten Personen, sich unter einem falschen Namen hinter einer eingetragenen Firma zu verstecken. Ziel der Anti-Korruptionsgruppe ist es, dass alle europäischen Länder, die Vereinigten Staaten sowie die G20-Staaten diesem Beispiel folgen und künftig ebenfalls eine der artige Liste führen. INFO siemens.de/compliance Aktuelle Informationen Newsletter Magazine multimedial Mit dem Totally Integrated Automation (TIA) Newsletter werden Sie per E-Mail über Hardund Softwareneuheiten, Dienst leistungen, Applikationsb eispiele, wichtige Termine und Veranstal tungen zum Thema TIA informiert – elektronisch und immer topaktuell. Den TIA Newsletter und weitere Newsletter von Siemens finden Sie unter. Unter siemens.de/industriemagazine können Sie die advance und weitere Veröffentlichungen zur Zukunft der Industrie kostenlos bestellen. siemens.de/industry-newsletter Unter siemens.de/advance finden Sie die Online-Ausgabe der advance. Sie ergänzt die Print-Ausgabe und bietet schnellen Zugang zu allen aktuellen und früheren Heften. Social Media Siemens Industry auf Twitter @siemensindustry Blog »Wettbewerbsfähige Industrie«: https://blogs.siemens.com/ wettbewerbsfaehige-industrie Unter siemens.de/publications-app erfahren Sie, wie Sie Ihr Magazin über die Siemens Publications App auf Ihr Android Tablet oder iPad laden können. Impressum advance 01/2015 Herausgeber: Siemens AG Division Digital Factory Division Process Industries & Drives Gleiwitzerstraße 555 90475 Nürnberg [email protected] Druck: Passavia Druckservice, Passau Auflage: 33.000 Erscheinungsweise: dreimal jährlich; 13. Jahrgang © 2015 by Siemens Aktiengesellschaft München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten. Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken der Siemens AG: DRIVE-CLiQ, ET 200, S7-400, S7-1200, S7-1500, SCALANCE, SENTRON, SIMATIC, SIMATIC IT, SIMIT, SIMOGEAR, SIMOTICS, SIMOTION, SINAMICS, SINEMA, SINUMERIK, SIRIUS, SITRAIN, STEP, TIA, TIA Portal, WinAC, WinCC Verantwortlich für den Inhalt: Ralf Schmitt (V.i.S.d.P.), Matthias Bruns, John Clendening, Heinz Eisenbeiss, Bernd Heuchemer, Werner Müller, Christiane Röschke, Marcus Wissmeier ISSN 1611 101X (Print) IWI: TADV Artikelnummer: CGMC-M10005-00 Wenn Markenzeichen, Handelsnamen, technische Lösungen oder dergleichen nicht besonders erwähnt sind, bedeutet dies nicht, dass sie keinen Schutz genießen. Verlag: Publicis Pixelpark Publishing, Postfach 32 40, 91050 Erlangen Redaktion: Dr. Beate Bellinghausen, Gabriele Stadlbauer (Publicis Pixelpark Publishing) Andreas Jung (das AMT GmbH & Co. KG) Printed in Germany Wenn Sie der Zusendung der advance gemäß dem Widerspruchsrecht des Bundesdatenschutzgesetzes §28 IV Satz 1 BDSG widersprechen möchten, senden Sie eine E-Mail unter Angabe Ihrer Adresse an: [email protected] Die Informationen in diesem Magazin enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. klimaneutral natureOffice.com | DE-217-853210 gedruckt 43 Hannover Messe 13.–17. April Halle 9 siemens.de/hm Italienische Leidenschaft. Virtuell entwickelt. Effizient gebaut. Maserati steigert seine Wettbewerbsfähigkeit durch Digitalisierung der Fertigung. Maserati schreibt gerade das vielleicht spannendste Kapitel der Firmengeschichte. Im neuen Turiner Werk zeigt die Traditionsmarke, dass sich höchste Qualität und Effizienz vereinen lassen. Vom Design über Planung und Produktion bis zur Analyse des gesamten Ablaufs ist hier alles digital. Virtuelle und reale Welt wachsen zusammen: Steigerung der Effizienz bei höchster Qualität. Das Ergebnis: ein gestraffter, vereinfachter Entwicklungs- und Fertigungsprozess mit mehr Raum für Flexibilität. So setzt Maserati neue Maßstäbe und macht die historische Automarke bereit für eine erfolgreiche Zukunft. Durch die Verbindung von virtueller und realer Fertigung steigert Siemens die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit seiner Kunden. Gemeinsam mit ihnen elektrifiziert, automatisiert und digitalisiert Siemens die Welt, in der wir leben – und verwirklicht das, worauf es ankommt. siemens.com/zukunft-der-industrie
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