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Maschinendatenerfassung bei SMS Group

Produktionssignale aus 30 Jahre alten Maschinen

Wer bei der SMS Group in Hilchenbach wirklich alle Maschinendaten in die MES-Software integrieren will, muss bis zu 30 Jahre alte Steuerungen zum Reden bringen. Wie das geht, wussten die Mitarbeiter des Metallspezialisten zwar. Aus Zeitgründen erhielt jedoch der Dienstleister Schmid Engineering den Auftrag, die 55 Maschinen ans MES anzuschließen.

Der Standort Hilchenbach verfügt auch über eine große Fertigungswerkstatt. (Bild: SMS Group)

Der Standort Hilchenbach verfügt auch über eine große Fertigungswerkstatt. (Bild: SMS Group)

Die SMS Group mit Hauptsitz in Düsseldorf ist ein international tätiges Unternehmen auf dem Gebiet des metallurgischen Maschinen- und Anlagenbaus. Das Produktprogramm für Neuanlagen, Modernisierungen und Turnkey-Projekte entlang der gesamten Prozesskette umfasst etwa Anlagen für die Stahl-, Aluminium- und NE-Metallindustrie von der Roheisenerzeugung und Stahlwerkstechnik bis hin zu Veredelungslinien, Service und digitalen Anwendungen. An über 50 Standorten ist die SMS Group weltweit vertreten. Am Standort Hilchenbach kam 2017 im Rahmen eines MES-Projekts (Manufacturing Execution System) die Anforderung auf, die Maschinenanbindung von 55 Werkzeugmaschinen zeitnah umzusetzen, um damit Maschinenstillstände frühzeitig zu erkennen und darauf reagieren zu können.

Auftrag extern vergeben

Eine Realisierung mit dem eigenen Instandhaltungspersonal wäre technisch möglich, jedoch weder zeitnah noch kapazitiv zu lösen. Fündig wurden die Verantwortlichen der SMS Group bei Schmid Engineering, einem Ingenieurdienstleister und Spezialisten für Produktionsdatenmanagement und MES. Dazu Björn Schutte, Vorbeugende Instandhaltung sowie Instandhaltung Elektrik und Elektronik, SMS group: „Die Suche nach einem passenden Dienstleister hatte sich zuerst als schwierig erwiesen. Es war kein Anbieter dabei, der alle Maschinen anbinden konnte. Zum Glück wurden wir dann noch auf das Unternehmen Schmid Engineering aufmerksam.“ Bei den Steuerungen handelt es sich in der Mehrzahl um Siemens Sinumerik 840D-Steuerungen. „Es sind jedoch auch noch ältere Siemens-Modelle wie Sinumerik 880m, Simatic S5, Simatic S7 sowie Liebherr-, Heidenhain TNC430-, Heidenhain iTNC530- sowie R&D-Steuerungen im Einsatz“, sagt Schutte.

Anbindung as a Service

Zu den Projektanforderungen gehörte neben einer schnellen Umsetzung der Maschinenanbindung auch geringer Regieaufwand für das eigene Instandhaltungspersonal. „Wir wollten eine nachhaltige technische und standardisierte Lösung über alle Steuerungen hinweg sowie die Sicherstellung der Zukunftssicherheit durch erweiterbare Signalgewinnung“, erläutert Schutte die Ausgangssituation. „Ausschlaggebend war schlussendlich, dass Schmid Engineering die komplette Anbindung – von der Verdrahtung im Schaltschrank bis zur Implementierung der Software in unser MES – umsetzen konnte.“ Ebenfalls entscheidend sei das Preis- und Leistungsverhältnis im Vergleich zu individuellen, maschinenspezifischen Lösungen gewesen.

Verschiedene Ansätze

Um das Produktionssignal aus mehreren Einzelsignalen zu ermitteln, programmierte der Dienstleister S5- und Heidenhain- Steuerungen um und griff Signale elektrisch ab. Der Großteil der Maschinen wurde aber über vorhandene Schnittstellen oder über zusätzliche Hardware wie Buskoppler und LAN-Module an das Netzwerk angebunden, um dann direkt auf die Steuerungen zuzugreifen. Somit hat SMS heute einheitliche und vergleichbare Maschinendaten für alle Anlagen (mindestens eine Achse läuft, Vorschubbearbeitung aktiv, keine Störung anstehend). Aus diesen Teilinformationen wird dann ein Produktionssignal gebildet. „Die Planung und die Bereitstellung der benötigten Informationen für Schmid Engineering war in kurzer Zeit abgeschlossen“, bilanziert Schutte das Projekt. Die Anbindung der Maschinen erledigte das Systemhaus mit der eigenen Anwendung DataServer in zehn Tagen. Derzeit werden Signale zum Erfassen des Anlagenzustandes abgegriffen. „Aus mehreren Signalen wird der Status ‚Anlage in Produktion‘ oder ‚Anlage nicht in Produktion‘ generiert. Dieses Signal wird zur Erstellung von Kennzahlen sowie zur automatischen Generierung von Fertigungsstörungen im MES genutzt“, so Instandhalter Schutte weiter. Derzeit werden noch etwaige Erweiterungsmöglichkeiten geprüft.

Überblick in der Fabrik

Die DataServer-Lösung ermöglicht der SMS Group jetzt die flächendeckende Nutzung der Maschinendatenerfassung (MDE) an sämtlichen Werkzeugmaschinen, sie schafft Transparenz über die Produktionsdaten und unterstützt bei der automatischen Generierung von Kennzahlen. „Mit der Schaffung von Voraussetzungen zur Nutzung des MES mit BDE (Betriebsdatenerfassung) und MDE können wir jetzt neben Kosteneffekten auch eine hohe Fertigungskostentransparenz erzielen. Störgründe können zeitnah erfasst, bewertet und abgestellt werden“, sagt Schutte. Nach einem 2020 ebenfalls von Schmid Engineering umgesetzten Visualisierungsprojekt sind die Instandhalter in Hilchenbach zudem ohne tiefgreifendes Wissen über die Schnittstellen in der Lage, viele Fehler in der MDE-Anbindung schnell zu erkennen.


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