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SeaquistPerfect Dispensing

Die Seaquistperfect Dispensing GmbH in Dortmund gehört zur weltweit tätigen Aptargruppe. Als führender Hersteller mechanischer Pump- und Dosiersysteme hat die Seaquistperfect Dispensing Ihre Kunden in vielen Bereichen der Verpackungsindustrie.
Lotionspumpen, Sprühköpfe und Ventile sind nur ein kleiner Teil des Produktportfolios und werden sowohl für Produkte für Körperpflege, Haushalt und Lebensmittel als auch für Automobile und Industrie eingesetzt.

Mehr Information optimiert die Produktion

Bei der Herstellung von Aerosolventilen, Zerstäuber- und Lotionpumpen erfasst Seaquist Perfect Dispensing alle relevanten Maschinen- und Betriebsdaten mit dem Produktionsleitsystem ISIPlus® von ISI Automation. Zur Einbindung der inhomogenen Maschinenlandschaft in das Leitsystem verwendet das Extertaler Unternehmen die hochkommunikativen Kleinsteuerungen von Phoenix Contact. Die von den Inline Controllern eingesammelten Daten werden durch die Software aufbereitet und auf einem zentralen Server gespeichert.

Seaquist Perfect Dispensing, ein führendes Unternehmen aus der Aptar-Gruppe ist Hersteller hochwertiger mechanischer Pump- und Dosiersysteme. Am Standort Deutschland fertigen rund 250 Mitarbeiter jährlich größer 1 Milliarde Dosiersysteme für die Produktion in Deutschland. Zahlreiche Zulieferer stellen die notwendigen Roh- und Halbfertigteile für das Werk bereit. Im Excellent Manufacturing Center hergestellte Produkte kommen weltweit bei allen namhaften Verpackungsherstellern in ihren in die Bereiche Körperpflege, Haushalt, Lebensmittel, Automobil und Industrie gelieferten Produkten zum Einsatz.

Erweitertes Produktionsleitsystem

Durch den Einsatz der ISI Automation Lösungen werden bei Seaquist Perfect Dispensing seit vielen Jahren die Produktionsdaten wie gefertigte Stückzahlen, Ausschuss oder Stillstandszeiten erfasst. Für eine weitere Optimierung und Qualitätssteigerung sollte zur Erfassung die Produktionssteuerung automatisiert werden. Deshalb entschlossen sich die Verantwortlichen des Pump- und Dosiersystemherstellers zur Anschaffung eines Produktionsleitsystems. Nachdem mehrere Lösungen geprüft und entsprechende Anwender besucht worden waren, entschied man sich für das ISIPlus®-System von ISI Automation. Das seit 2004 genutzte Betriebsdatenerfassungs-Tool (BDE) ist in 2008 weiter ausgebaut worden. Dazu wurden die Module ISIPlus®-LVS zur Lagerverwaltung, -SLS für das Staplerleitsystem und –MDE zur Maschinendatenerfassung ergänzt, um alle Materialfluss-Prozesse sowie die relevanten Produktions- und Logistikdaten zu erfassen und auszuwerten.

Darunter fallen:

• Betriebszustände
• werkstücktypspezifische Stückzahlen
• Taktzeiten
• Werkzeugwechsel, -gründe und -standzahlen
• Stör- und Stillsetzungsgründe
• Status- und Produktionsauftragsmengen

Durch die Analyse dieser Daten werden Produktanläufe verkürzt, die Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen sowie die Prozesssicherheit erhöht, die Dokumentation und Kontrolle von Prozessänderungen vereinfacht sowie standardisierte Berichte per Knopfdruck generiert. Die Daten werden in Echtzeit mit dem überlagerten SAP System ausgetauscht und damit direkt der Konzernwertschöpfung zugeführt.

Datenerfassung über die Steuerung

Sämtliche Maschinen und Anlagen, die während und nach der Einführung von ISIPlus® gekauft worden sind, verfügen über eine Schnittstelle zum Produktionsleitsystem. Sinnvoll ist die Datenerfassung und –auswertung jedoch nur dann, wenn alle Einheiten einer Produktionslinie an ISIPlus® angekoppelt sind. Aufgrund der vielen unterschiedlichen Steuerungstypen, die in den älteren Maschinen verwendet werden, war dies bislang nicht möglich, denn es konnte keine einheitliche Hardware-Schnittstelle implementiert werden.
Als einfache Lösung bietet sich hier die Datenerfassung über die E/A-Ebene der jeweiligen Steuerung an. Deshalb wurden die vorhandenen SPS durch eine hochkommunikative und kostengünstige Kleinsteuerungen ILC 150 ETH von Phoenix Contact ergänzt. Vorab hatten die Spezialisten von ISI Automation und des Blomberger Automatisierungsspezialisten die Software-Funktionen der Inline Controller spezifiziert, welche zur Datenaufbereitung und –weiterleitung an das ISIPlus®-System erforderlich sind. Die standardisierten Schnittstellen der ILC 150 ETH, die mit der Automatisierungssoftware PC Worx programmiert wurden, bilden die den Steuerungen unterlagerte E/A- und RS232-Kommunikationsebene einheitlich per TCP/IP-Telegramm im ISIPlus®-System ab.

Kommunikation via Ethernet TCP/IP

Zu diesem Zweck nehmen die ILC 150 ETH die relevanten Daten der Maschinen-SPS oder CNC-Steuerung über die E/A-Ebene und RS232 auf und leiten sie automatisch mittels TCP/IP-Socket-Kommunikation via Ethernet TCP/IP an mehrere ISIPlus®-MDE-Server weiter.

Dort werden die Daten erfasst und in eine Datenbank geschrieben, auf die der Anwender per ISIPlus®-Client zugreifen kann. Als vorteilhaft erweist sich hier die in die Kleinsteuerung integrierte Ethernet-Schnittstelle, über die der ILC 150 ETH viele bekannte IT-Protokolle wie FTP, http oder SNMP unterstützt. Die Programmierung der ILC 150 ETH erfolgt mit der Automatisierungssoftware PC Worx gemäß dem internationalen Standard IEC 61131. Die E/A-Ebene wurde bislang per Parallel-Kontaktaustausch in die vorhandenen Maschinen-Steuerungen eingebunden oder direkt an die Elektrik angekoppelt.

Dabei stehen folgende Daten zur Verfügung:

• sechs Einzelmeldungen zu den Betriebszuständen
• vier Ausgänge für Freigabesignale
• Stückzahlimpulse je gefertigtes Teil

Die binären Signale werden nun vom Programm des ILC 150 ETH, das von ISI Automation mit Unterstützung von Phoenix Contact erstellt wurde, zu Server-tauglichen Daten im ASCII-Format aufbereitet und an das ISIPlus®-System geschickt, wo sie in einer Oracle-Datenbank gespeichert und weiterverarbeitet werden. Das Programm des ILC 150 ETH ist für alle Maschinen identisch. Der Anwender muss lediglich einige maschinenspezifische Daten anpassen wie IP-Adresse, Bearbeitungsart, Server-Adresse und Anlagennummer.

Umfassende Informationen in Echtzeit

Nach der Inbetriebnahme der ersten Maschinen im Sommer 2008 zeigte sich, dass die Auswertung der von ihnen gelieferten Daten für eine optimale Produktionssteuerung nicht ausreichend war. Die Kommunikation wurde deshalb bidirektional ausgebaut, so dass nun auch Produktionsauftragsdaten und Sollmengen sowie weitere Sollparameter von der Produktionsplanung an die Maschine übermittelt werden können.

Auf diese Weise wird aus der Maschinendatenerfassung eine vollwertige Produktionssteuerung, die eine Lokalisierung und Speicherung von Fehlern beinhaltet. Im Anschluss an die entsprechende Erweiterung der Spezifikationen und Programme sind bis Herbst 2008 bereits 60 der 80 Produktionsmaschinen in das ISIPlus®-System integriert worden.

Auf Basis der von den Kleinsteuerungen weitergeleiteten Daten können die Anwender des hochflexiblen Systems in Echtzeit auf qualitativ hochwertige sowie anschaulich visualisierte Fertigungsinformationen zugreifen. Für jeden Karton, der das Dortmunder Werk verlässt, gibt es eine komplette Dokumentation sowie eine Rückverfolgbarkeit, nach Bedarf bis auf das Einzelteil, um auch den hohen Anforderunge nan die Produktqualität gerecht zu werden. Die von ISI Automation und Phoenix Contact durchgeführten umfangreichen Software-Vortests haben die Inbetriebnahmezeit vor Ort auf ein Minimum reduziert. Zunächst wurde ein Feldversuch mit zwei um die Kleinsteuerungen ergänzte Maschinen gestartet. Die Ergebnisse der Tests sind dann in die Optimierung der Programme und Prozesse eingeflossen. Anschließend erfolgte das Roll-out auf alle Produktionsmaschinen.

Fazit

Als Vertragspartner der Seaquist Perfect Dispensing GmbH hat ISI Automation zahlreiche am Markt erhältliche Steuerungen geprüft und sich letztlich für den ILC 150 ETH entschieden.

Die positiven Erfahrungen mit der SPS sowie die hohe Kompetenz der Mitarbeiter von Phoenix Contact und ihre umfassende Unterstützung haben dazu geführt, dass der Steuerungs- und Softwarespezialist die Inline Controller als Standard- Komponenten in weiteren Projekten einsetzen wird. Das gilt auch für die Operator Panels sowie die zahlreichen Standard- und Funktionsklemmen des Inline-Installationssystems, mit denen sich die Kleinsteuerung zu einer flexiblen und kostengünstigen Automatisierungslösung ausbauen lässt.