Ihr erster Schritt zu einer smarten Lackierlinie

ModEX

Produktionstransparenz und Automatisierung sind einige der wichtigsten Treiber für jede Produktion. Die Möglichkeit, alle produktionsrelevanten Daten aus den Produktionslinien zu sammeln, ermöglicht einem Unternehmen ein detailliertes Verständnis über mögliche Prozessverbesserungen.

Eine Lackierlinie, bestehend aus mehreren Einzelaggregaten, bietet viele Möglichkeiten zur Kosteneinsparung. Eine intelligente und automatisierte Verbindung zwischen den einzelnen Aggregaten kann dabei helfen. Das modulare Datenaustauschsystem ModEX von Koenig & Bauer MetalPrint eröffnet neue Möglichkeiten, Ihre Lackierlinie auf vernetzte, automatisierte Art zu betreiben.

Modularität für maximale Flexibilität

Da die Anforderungen und Vorstellungen rund um die Digitalisierung und Automatisierung von Kunde zu Kunde unterschiedlich sind, ist ModEX modular aufgebaut. So kann der Kunde entscheiden, welche Funktionalität er genau nutzen möchte. Außerdem ist es möglich, zu einem späteren Zeitpunkt weitere Module hinzuzufügen. Dies ermöglicht es dem Kunden, mit den neuen Möglichkeiten, die ModEX zu bieten hat, zu wachsen und zu lernen.

Basismodul

Die Basis ist das so genannte „ModEX Basismodul“. Es öffnet alle Einzel­komponenten, die in einer Lackierlinie eingesetzt werden, für die Verbindung mit dem kundenseitigen MES-, PPS- oder MIS-System. Die dafür verwendete Schnittstelle ist der OPC-UA-Standard, eine branchen­übliche Schnittstelle für Maschinen. Die Lackierlinie ist mit einem OPC-UA-Server ausgestattet, der zusätzlich durch eine integrierte Firewall gesichert ist und schützt so das Maschinen-Netzwerk aus der Fertigung oder das Kundennetzwerk. Mit dieser Technologie ist jede Maschinenkomponente in der Lage, Maschinenmeldungen, Fehler­meldungen und Istwerte in Echtzeit an das Kundensystem zu übermitteln. Mit dem Basismodul ist die Kommuni­kation zwischen Lackierlinie und Kundensystem uni-direktional.

Datenaustausch mit dem Kundensystem

Mit dem „ModEX Data Exchange Module (DEM)“ stellt ModEX eine bidirektionale Kommunikation zum Kundensystem her. Dadurch kann ModEX Informationen über den nächsten anstehenden Produktionsauftrag erhalten. Die Auftragsinformationen können aus verschiedenen Parametern bestehen, wie z. B.:

  • Tafelformat
  • Blechdicke
  • Produktionsnummer
  • Auftragsnummer
  • Ofentemperatur
  • Lüfter-Frequenzen
  • Anzahl der Blechtafeln insgesamt
  • Anzahl der Blechtafeln pro Palette

Alle Informationen für den nächsten anstehenden Auftrag werden vom Kundensystem kurz vor dem nächsten Auftragsstart an ModEX übermittelt. Neben den Informationen aus dem Basismodul (Maschinenmeldungen, Fehlermeldungen, Istwerte) meldet das Datenaustauschmodul wesentlich mehr Informationen an das Kundensystem zurück. Zum Beispiel:

  • Tafeln pro Palette
  • Paletten-ID
  • Gesamtanzahl der Blechtafeln
  • Gasverbrauch
  • Während der Produktion aufgezeichnete Ofentemperaturen

Alle Informationen werden am Ende eines jeden Auftrags automatisch an das Kundensystem übermittelt. Der Bediener kann sich auf die Produktion konzentrieren, da ModEX die Informationen vollautomatisch bereitstellt.

Kostensenkung durch Automatisierung

Einer der größten Kostenfaktoren in der Produktion ist nach wie vor der Bediener. Es ist nicht verwunderlich, dass Roboter-Technologien oder kamerabasierte Systeme auf dem Vormarsch sind, um den Bediener zu unterstützen und Prozesse zu beschleunigen. ModEX bringt diese Art der Automatisierung in die Lackierlinie. Dies beginnt mit einem automatischen Start und Stopp der Produktion in Abhängigkeit von der Auflage pro Auftrag, eine Infor­mation, die vom Kundensystem an ModEX übermittelt wird. Das bedeutet, dass ModEX den Anleger stoppt, sobald die benötigte Menge an Tafeln der Linie zugeführt wurde. Wenn eine Doppel- oder Dreifach­stapelung installiert ist, wechselt ModEX sogar automatisch die Stapel­box, sobald die gewünschte Menge pro Palette gestapelt ist. Die Anzahl der lackierten Blechtafeln ist nun unabhängig vom Bediener. Bei einer Jahresproduktion von 5.000 Jobs und einem Blechpreis von 1,00 Euro liegen die Einsparungen bei einer Überproduktion von zehn Tafeln pro Job bei 50.000 Euro. Ein Teil der Vorbereitung einer Lackierlinie sind Prozesse wie die Einstellung verschiedener Maschinen­komponenten auf neue Parameter oder die Dokumentation von Produktions­daten. Da ModEX diese Aufgaben über die Kommunikation mit dem Kundensystem automatisch ausführt, kann der Bediener Zeit sparen und somit die Produktionszeit pro Jahr erhöhen. Betrachtet man hier auch 5.000 Aufträge, sind bei 5 Min. Zeitersparnis pro Auftrag über 100.000 Euro Einsparungen im Jahr möglich.

Eine „smarte“ und vernetzte Lackierlinie

Da alle Aggregate in der Produktions­linie an ModEX angeschlossen sind, ist der Zustand jeder Komponente für das System jederzeit ersichtlich und wird auf dem Bedienerbildschirm von ModEX angezeigt. Die Übersicht zeigt an, welcher Auftrag sich in welchem Teil der Linie befindet und welche Parameter an der entsprechenden Komponente eingestellt sind. Mit diesen Informationen ist ModEX nun in der Lage, Rüstvorgänge ohne Interaktion des Bedieners durch­zuführen. Beispiel: Job 1 wird derzeit aus­geführt. Die erforderliche Temperatur in der Aufheizzone beträgt 200 °C. Der nächste Auftrag des MES ist Job 2, der eine Temperatur in der Aufheiz­zone von 210 °C erfordert. ModEX startet nun automatisch den Temperatur­anstieg in der Aufheiz­zone, sobald die letzte Blechtafel von Job 1 die Aufheizzone verlassen hat, um keine Zeit während des Rüst­vorgangs zu verlieren. Auch hier funktioniert alles ohne das Eingreifen oder eine Verzögerung durch einen manuellen Eingriff des Bedieners. Mit dieser Technologie rückt die Vision einer intelligenten, autonomen Linie näher.

Grafik: Linienübersicht mit aktuellen Auftragsnummern, Produkt­nummern und geladenen Para­metern

Basis für zukünftige Entwicklungen

ModEX bildet den Anfang einer neuen Automatisierungs- und Digitali­sierungs­­strategie von Koenig & Bauer MetalPrint. Da sich derzeit weitere Module für ModEX in Entwicklung und Design befinden, wird der Umfang der Funktionalitäten und Upgrades ständig erweitert. ModEX ist für neue Lackier- und Drucklinien verfügbar. Auch Nachrüstungen sind auf Anfrage möglich.

Damian Pollok

Hintergrundfoto: Das modulare Datenaustauschsystem ModEX eröffnet neue Möglichkeiten, Ihre Lackierlinie auf eine smarte Art zu betreiben