Die modulare SPS-Software #####

Die Forderung nach flexibleren Maschinenkonzepten führt dazu, dass der Aufwand und damit die Kosten für die Software schnell aus dem Ruder laufen. Mit konsequenter Modularisierung und Standardisierung hat es Anlagenbauer Siempelkamp geschafft, die Zeiten für die SPS-Programm-Erstellung um mehr als 90 % zu verkürzen.

Die Forderung nach flexibleren Maschinenkonzepten führt dazu, dass der Aufwand und damit die Kosten für die Software schnell aus dem Ruder laufen. Mit konsequenter Modularisierung und Standardisierung hat es Anlagenbauer Siempelkamp geschafft, die Zeiten für die SPS-Programm-Erstellung um mehr als 90 % zu verkürzen.

Jörg Jaschke

Zeit- und Kostendruck bei gleichzeitig wachsenden Anforderungen an die Qualität und kurze Inbetriebnahmezeiten haben in den letzten Jahren einen zunehmend höheren Stellenwert in der Planung und Konstruktion der Automatisierungstechnik eingenommen. Dies gilt übergreifend für alle Disziplinen – angefangen beim Basis-Engineering über die Hardware-Planung und Software-Erstellung bis hin zu den Visualisierungssystemen. Insbesondere im Anlagenbau mit seinen oft niedrigen Losgrößen lassen sich die gestiegenen Anforderungen allerdings nur schwer erfüllen. Auf dem Gebiet der Holzverarbeitung beispielsweise errichtet das Unternehmen Siempelkamp zwischen fünf und 20 Anlagen pro Jahr – alle jedoch mit einem großen Automatisierungsumfang, einer Vielzahl von Optionen und Varianten und unter Verwendung einer Technik, die kontinuierlich der Evolution unterzogen ist. Letztendlich ist keine Anlage wie die andere! Gerade die Erstellung der SPS-Software, in der ein wesentlicher Anteil des Gesamt-Know-hows einer solchen Anlage steckt, bringt damit jedes Mal von Neuem einen enormen Aufwand mit sich.

Angesichts dieser unbefriedigenden Situation stellte sich Siempelkamp die Frage, wie sich die daraus resultierende Kostenlawine in den Griff bekommen lässt. Die Antwort darauf lautet: Konsequente Modularisierung der Prozesse und Standardisierung der Software. Ein Ansatz, der sich letztendlich bezahlt gemacht hat. Wurde die Software-Erstellung für einen bestimmten Anlagenteil – die so genannte Faser-Streumaschine – noch vor wenigen Jahren im Durchschnitt mit etwa 400 Stunden veranschlagt, so konnte dieser Aufwand als Ergebnis des Modularisierungsprozesses auf aktuell rund 30 Stunden verkürzt werden. Grundlage hierfür ist die Entwicklung eines SPS-Framework für alle Steuerungen der Anlage, in das standardisierte Software-Module für den (immer gleichen) Anlagenkern sowie für Varianten und Optionen eingebettet werden. Im Rahmen des parallel dazu etablierten, kontinuierlichen Pflegeprozesses ist bei einer neuen Anlage nur noch ein Delta-Engineering durchzuführen. Gegebenenfalls finden darüber hinaus noch mechanische oder elektrotechnische Anpassungen statt, die oft aber nur ein einzelnes Modul betreffen und keine globalen Änderungen mehr nach sich ziehen.

Vorbereitende Schritte

Was hier so einfach und logisch klingt ist das Ergebnis eines aus vier Schritten bestehenden Prozesses, den Siempelkamp zunächst anhand der Faser-Streumaschine und deren unterschiedliche Typen entwickelt hat. Eine Faser-Streumaschine ist die erste Station einer kontinuierlich arbeitenden Pressen-Anlage zur Herstellung von MDF-Holzfaser-Platten. Eine solche Streumaschine sorgt dafür, dass die eingetragenen, losen Fasern zu einer kontinuierlichen Fasermatte mit konsistenter Dichte und exakt einstellbarem Flächengewicht gestreut werden. Je nach Ausprägung sind dort zwischen 30 und 50 Antriebe – alle mit Umrichter – und etwa 400 bis 600 E/A inklusive Umrichter-Ansteuerung via Peripheriebus verbaut.