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Von der Steuerung ins Qualitätsmanagement

Universelle Kommunikationsanbindung

Von der Steuerung ins Qualitätsmanagement

Als einer der Hauptzulieferer für Ikea steht die Swedwood Älmhult AB hohen Qualitätsansprüchen gegenüber. Zur Überwachung von Produktionsumgebung und Produktqualität gilt es daher, Dutzende von Steuerungen per Unternehmensnetzwerk zu überwachen. Für die Verbindung zwischen Maschine und IT-System setzt das Unternehmen auf OPC-Anbindung über einen zentralen Server.

Bild: Swedwood

Die Firma Swedwood fertigt pro Jahr rund acht Millionen Küchenfronten. Das Geschäft expandiert, dabei spielen die genaue Steuerung der Umgebungsbedingungen sowie die Chargenverfolgung eine immer stärkere Rolle zur Einhaltung der hohen Qualitätsanforderungen des Hauptabnehmers Ikea. Angesichts von Dutzenden zu verwaltender Komponenten der Steuerungsautomatisierung benötigte das Unternehmen eine standardisierte, redundante Plattform zur Anbindung des Maschinenparks sowie eine zuverlässige Datenübertragung in seine Datenbank. Dabei setzt der Fertiger auf eine OPC-Plattform sowie die IT-Anbindung via OPC-Server.

Steuerungsintegration für die SQL-Datenbank

Als Lösung kommt ein System des Anbieters Matrikon OPC zum Einsatz. Der Matrikon OPC Universal Connectivity Server (UCS), in diesem Fall ausgestattet mit Plug-ins für Steuerungen von Siemens, Mitsubishi, Omron und Modbus, bietet eine universelle Kommunikationsanbindung an die Steuersysteme des Unternehmens über eine einzige Schnittstelle. Darüber hinaus realisiert der OPC Client for ODBC des gleichen Anbieters bei Swedwood den Datenaustausch zwischen den OPC-Servern und der Microsoft SQL-Server-Datenbank. Damit steht eine einzige Schnittstelle für alle OPC-Server zur Verfügung, was Diagnose und Qualitätskontrolle erleichtert. Gleichzeitig reduziert sich die Belastung der Steuerungssysteme, da so die Zahl der Client-Anfragen reduziert werden konnte. Die Lösungen sind an den den aktuellen Bedarf des Unternehmens angepasst, können dadurch ein flexibles Lizenzierungssystem bieten, aber auch bei steigenden Anforderungen an die firmeneigene Infrastruktur mitwachsen..

Fertigungsstandort sucht praxisnahe Lösung

Als einer der führenden für Ikea tätigen Hersteller muss der Fertiger hochwertige Möbel in konstanter Qualität und mit höchstem Tempo produzieren. Am Fertigungsstandort im schwedischen Älmhult – einer von über 40 Produktionsstätten weltweit – verarbeiten 350 Mitarbeiter die Ausgangsmaterialien zu circa 150.000 versandfertigen Küchenfronten pro Woche. Zahlreiche OPC-Server und über 50 speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) sorgen am Standort Älmhult für die exakte Überwachung und Regelung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und anderen Umweltbedingungen. Jede Materialcharge, die das Werk durchläuft, muss in einer bestimmten, kontrollierten Umgebung verarbeitet werden.

Schon ein einziger Fehler, etwa bei der Verklebung, kann Kundenreklamationen nach sich ziehen und dazu führen, dass weltweit ganze Chargen aus den Regalen der Einrichtungshäuser genommen werden müssen. Zur Verbesserung seiner Abläufe wollte Swedwood daher eine universelle Kommunikationsanbindung an seine SPSen schaffen, dabei jedoch vermeiden, dass diese durch Abfragen von einzelnen OPC-Clients überlastet würden. Gesucht wurde eine einheitliche Plattform mit einer einzigen, leicht bedienbaren Schnittstelle, die bei Erweiterungen um neue SPSen weniger Unterstützungsaufwand durch externe System-Integratoren notwendig machte. Außerdem musste das Unternehmen sicherstellen, dass geschäftskritische Daten für mehrere seiner Unternehmenseinheiten problemlos verfügbar sind und dazu den Datenaustausch zwischen seiner Microsoft SQL Server-Datenbank und seinen OPC-Servern ermöglichen.

Für die Datenbankanbindung kommt bei Swedwood ein einziger Server zum Einsatz. Über OPC-Plug-ins gelangen die Maschineninformationen in die SQL-Datenbank, wo sie für Auswertungen zur Verfügung stehen.

OPC-Lösungen als Basis für den Daten-Transfer

Swedwood hatte mehrere andere Lösungen zur Umsetzung des Projekts erwogen, bevor sich das Projektteam für die nun eingesetzte Lösung entschied. Die angebotene Hard- und Software lieferte die vom Unternehmen benötigte Funktionalität und Skalierbarkeit zusammen mit landessprachlichem Support. „Wir haben das Internet durchforstet, um die beste Lösung für unsere Anforderungen zu finden. Die Matrikon OPC-Lösungen haben uns hier sowohl durch den Preis und die Qualität als auch durch die gut lesbare Anwenderdokumentation überzeugt“, erklärt Johan Sturve, IT-Techniker bei Swedwood. „Außerdem war ich nach einigen Besprechungen sicher, dass Matrikon OPC über gute und langjährige Erfahrungen auf diesem Gebiet und über qualifiziertes Personal verfügt.“

Mit einer einzigen Schnittstelle kann das Unternehmen nun seine Plug-ins für Siemens, Mitsubishi, Omron, Modbus und andere Systeme verwalten. Zudem kann Swedwood bei künftig wachsendem Bedarf mit wenigen einfachen Schritten weitere Protokolle hinzufügen. „Wir werden unsere Hardware erweitern und wollen in der Lage sein, zusätzliche Systeme einzubinden“, erklärt Johan Sturve. „Die einfache Skalierbarkeit des UCS war für uns ein Entscheidungskriterium.“

Swedwood nutzt ferner den ODBC-Client für den Datenaustausch zwischen seinen Steuerungssystemen und seiner Microsoft SQL Server-Datenbank. Damit kann der Fertigungsbetrieb die vom UCS zur Verfügung gestellten SPS-Daten direkt in seiner SQL-Datenbank archivieren und Daten aus der SQL-Datenbank in die SPS-Geräte zurückschreiben. Der OPC Client for ODBC kommuniziert auf der einen Seite über OPC mit dem UCS und sendet mithilfe des ODBC-Protokolls SQL-Befehle an die Datenbank. In umgekehrter Richtung kann Swedwood nun Produktionsrezepte aus der Datenbank an die SPS-Geräte senden.

Zugriff auf Produktionsdaten für den täglichen Betrieb

Dank dieser Lösung sind auf der Steuerungsebene Produktionsdaten für den täglichen Betrieb verfügbar und können zugleich wesentliche Leistungsdaten den Verantwortlichen für geschäftliche und Qualitätskontrollzwecke zur Verfügung gestellt werden. „Der OPC Client for ODBC verhilft uns zu reibungslosen Abläufen und verschafft allen unseren Unternehmenseinheiten die Informationen, die sie brauchen, um schnell und fehlerfrei zu arbeiten“, erläutert Sturve.

Herausforderung Datenintegration: Um die Maschinen in Produktion und Verpackung an das Datennetzwerk des Unternehmens anzuschließen, muss die Infrastruktur Steuerungen von Siemens genauso ‚verstehen‘ wie Anlagen mit Mithusbishi-, Omron- oder Modbus-SPS. Bild: Swedwood