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Weltweit streben Hersteller danach, eine neue Generation intelligenter Fabriken zu bauen. Indiens Produzenten sind hier keine Ausnahme - sie machen sich bereit für die Zukunft und gehen von der Evaluierung zur Implementierung zukunftsträchtiger Technologien über. Plastech Solutions hat diese Vielzahl an Fortschritten gebündelt, zu einem voll integrierten System kombiniert und sich so zum Marktführer entwickelt. Um dieses Integrationsniveau zu erreichen, suchten sie nache einer robusten, modularen und skalierbaren Automatisierungslösung. Fündig wurden sie bei APROL von B&R, dass diese hohen Anforderungen erfüllt.

Plastech Solutions betreibt vier Produktionsstandorte in Pune, Indien, die auf die Produktion von Kunststoffkomponenten für die Automobil-, Schaltanlagen-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie Verbrauchergeräte spezialisiert sind. Außerdem hat das Unternehmen eine eigene Automatisierungsabteilung, die veraltete Systeme durch die neuesten Maschinentechnologien ersetzen und so für eine verbesserte Energieeffizienz sorgen. Pune bietet als Dreh- und Angelpunkt für die Automobilindustrie den idealen Standort für die Lösungen von Plastech, die als Tier-2-Lieferanten für viele namhafte Automobilhersteller produzieren.

Verluste erkennen und für Verbesserungen sorgen

Unternehmen versuchen stets ihre Rentabiliät zu erhöhen, indem sie Verluste reduzieren. Diese spielen eine entscheidende Rolle, denn in einer Fabrik kann es unzählige Stellen geben, wo beträchtliche Verluste entstehen können. Wenn diese unbemerkt bleiben, beeinträchtigen sie die Rentabilität erheblich. "Unsere Fabrik gibt es seit über zwölf Jahren und wir waren bisher immer mit unserer Produktivität zufrieden", sagt Ajay Zod, Gründer und CEO von Plastech. "Damit das so bleibt, verbessern wir permanent unsere Produktionsprozesse und haben dazu eine Lösung implementiert, die uns dabei unterstützt, jene Stellen zu identifizieren, wo Verluste entstehen können."

Die Lösung von Plastech zielt darauf ab, insbesondere den Verbrauch von Rohstoffen und Energie zu reduzieren sowie die Produktion und das Lager zu optimieren. Plastech stellte fest, dass die Fabrik im Vergleich zur geplanten Produktion lediglich eine Effizienz von 60% erzielte, dies wurde jedoch lange nicht weiter verfolgt. So waren zum Beispiel mehrere Motoren in Betrieb, auch wenn die jeweilige Maschine gar nicht verwendet wurde. Dies war nicht nur pure Energieverschwendung, sondern führte infolgedessen auch zu höheren Energiekosten und hatte damit einen großen Einfluss auf die Rentabilität.

Das APROL-Dashboard liefert Details zur Gesamtanlageneffektivität (OEE).

Die intelligente Fabrik

Plastech verwandelte die herkömmliche Fabrik in eine echte Smart Factory. Die Anlage verfügt aktuell über 40 Spritzgießmaschinen, die Produkte und Komponenten aus 40 verschiedenen Formen herstellen können. Plastech hat nicht nur für einen durchgängigen Datenaustausch zwischen Fertigungs- und IT-Systemen gesorgt, sondern auch die Betriebsmittel, das Bestands- und Finanzmanagement, die Infrastrukturautomatisierung, die OEE und den Vertrieb in einem einzigen System integriert.

Außerdem wird geplant, die vier Produktionsstätten mit anderen Standorten zu verbinden und zu integrieren. Das Fabrikautomatisierungssystem überwacht jede Maschine in der Produktion und verbindet sie mit dem zentralen System. Die gesammelten Daten werden verwendet, um die Gesamtanlageneffektivität (OEE) für jede Maschine zu berechnen. Der Output jeder Maschine wird bewertet und die Produkte anschließend entweder für den Versand bereitgestellt oder als Ausschuss aussortiert. Die Ausschussware wird zu Granulat zermahlen und für neue Produkte wieder aufbereitet. So kann das Rohmaterial immer effizient eingesetzt werden.

Auch die Rauch- und Feuermelder der Fabrik sind in das zentrale Automatisierungssystem integriert. Eine mögliche Feuerquelle kann so exakt lokalisiert und das Löschwasser gezielt eingesetzt werden. Auch das Kühlwasser, das für die verschiedenen Anlagen benötigt wird, wird damit überwacht - genauso wie die konstante Aufrechterhaltung des Wasserstandes und der chemische Zusatz, der ebenfalls zur Kühlung benötigt wird. Der gesamte Kühlturm wird sowohl auf Temperatur als auch Druck kontrolliert. Das Haupttor der Werkes wird mittels IP-Kamera überwacht - die Aufnahmen werden ebenfalls im gleichen Automatisierungssystem protokolliert.

Die verschiedenen Diagramme bieten eine umfassende visuelle Darstellung der überwachten Maschinen und Programme. "Wir haben viele Komponenten in unserem Werk angeschlossen und integriert - alle werden rund um die Uhr überwacht. Dies hat uns geholfen, eine höhere Produktivität und Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu erreichen und gleichzeitig den Ausschuss, die Lagerkosten und damit verbundene Verluste zu reduzieren", sagt Zod.

APROL für eine bessere Gesamtanlageneffektivität (OEE)

"Als wir mit unserem Monitoring-Projekt starteten, wollten wir eigentlich nur die Energienutzung unserer Systeme überwachen", erinnert sich Zod. "Bei den Evaluierungen mit den Experten von B&R haben wir jedoch schnell erkannt, dass ein einheitliches System für Prozesssteuerung, Datenerfassung, Monitoring, Analyse und der Langzeitspeicherung von Daten viele Vorteile bietet." Die leistungsstarke APROL-Lösung, die für die Fabrikautomatisierung eingesetzt wurde, dient nun als einheitliches System der Steuerung und dem Monitoring von Plastech.

Der Produktionsleiter verwendet das APROL-Dashboard jeden Tag, um die Bediener ihren Maschinen in der Fertigung zuzuweisen und Formen für die Produktion auszuwählen. Dies hilft, die Effizienz von Maschinen und Bedienern gleichzeitig zu überwachen. Jede Abweichung löst eine Warnung aus und wird zur Analyse mitprotokolliert. APROL bietet dafür umfassende Reportingdaten. Auf diese Reportingdaten kann auch mit einem Smartphone oder Tablet zugegriffen werden. Diese Daten zu Verfügbarkeit, Produktivität und Qualität werden von APROL in wertvolle Informationen, wie OEE-Ratings für das Management, umgewandelt.

Die leistungsstarke APROL-Lösung die für die Fabrikautomatisierung von B&R eingesetzt wurde, dient nun als einheitliches System der Steuerung und dem Monitoring von Plastech.

Die Systemarchitektur von APROL

In der Fertigungshalle bei Plastech sind Maschinen verschiedener Hersteller im Einsatz, was die Erfassung von Daten oft erschwert. APROL verbindet sich mit B&R-Smart Molds, Multi-Vendor-Maschinen, SCADA-Systemen über Ethernet und OPC UA. Controller ohne native Konnektivitätsoptionen werden über zusätzliche X20-I/O-Module und eine parallele Verdrahtung angeschlossen. Dienstprogramme werden über die X20-I/O-Module gesteuert und überwacht, die in einer dezentralen Architektur miteinander verbunden sind.

Ein Automation PC 910 betreibt das Linux-Betriebssystem, einen APROL-Engineering-Server und einen Runtime-Server. Der Automation PC ist mit der Bedienstation verbunden, die zentral im Kontrollraum mit Blick auf die Produktion liegt. Die dezentrale Architektur hilft dabei, einzelne Maschinen und Anlagen an den zentralen Automation PC 910 anzuschließen. Die Anbindung der X20-I/O-Module erfolgt über ein deterministisches, herstellerunabhängiges POWERLINK-Netzwerk. Dies reduziert den Verkabelungs- und Wartungsaufwand in der Fabrik erheblich und verbessert die Diagnose. Der Automation PC 910 bietet auch eine Langzeitspeicherung von historischen Daten und Berichten.

Plastech kann den Speicherplatz durch Cloud-Dienste noch weiter erhöhen. Mit offenen Protokollen wie OPC UA, MQTT und AMQP kann APROL problemlos auf verschiedene Cloud-Plattformen zugreifen. Das modulare X20-I/O-System vereinfacht die Auswahl der spezifischen I/O-Funktionalität, die für jedes Dienstprogramm und jede Maschine benötigt wird. So werden Kosten reduziert und die Flexibilität des Prozess- und Datenerfassungssystems erhöht.

"Die leistungsstarke Hard- und Software von B&R hat uns überzeugt", bestätigt Zod. Durch die Unterstützung von Open-Source-Lösungen wie Linux, POWERLINK und OPC UA arbeitet Plastech anbieterunabhängig auf Maschinen-, Fabrik- und Cloud-Ebene. "Die Out-of-the-Box-Lösung von APROL für das Energiemonitoring und PDA ist zusammen mit Berichten, die genau auf unsere Anforderungen angepasst werden können, einfach optimal für uns", sagt er.

Die APROL-EnMon-Lösung wird derzeit zur Überwachung des Energieverbrauchs in der gesamten Anlage eingesetzt. Das Energiemessmodul X20AP3131 bietet eine kompakte Verbindung für die Einspeisung. Dies reduziert die zusätzlichen Kosten für Systemkomponenten und ermöglicht es Plastech, Lösungen "out of the box" standardmäßig zu integrieren.

Ein Blick in die Zukunft

"Wir setzen APROL erfolgreich in unseren Produktionsstätten ein und schätzen die Vorteile sehr", sagt Zod. "Deshalb planen wir den Einsatz auch an unseren anderen Produktionsstandorten, indem wir alle miteinander verbinden."

Für die Zukunft plant Plastech darüberhinaus die Energieüberwachung für einzelne Maschinen und Betriebsmittel so anzupassen, dass sie daraus individualisierte Daten erhalten. "Wir wollen ein zustandsorientiertes und vorausschauendes Monitoring für alle unseren Maschinen mithilfe der APROL ConMon-Lösung", sagt Zod.

Ajay Zod

CEO, Plastech Solutions

"Die leistungsstarke Hard- und Software von B&R hat uns überzeugt. Durch die Unterstützung von Open-Source-Lösungen wie Linux, POWERLINK und OPC UA arbeiten wir anbieterunabhängig auf Maschinen-, Fabrik- und Cloud-Ebene. Die Out-of-the-Box-Lösung von APROL ist zusammen mit Berichten, die genau auf unsere Anforderungen angepasst werden können, einfach optimal für uns."

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