Das modulare Datenaustauschsystem ModEX von Koenig & Bauer MetalPrint eröffnet neue Möglichkeiten, Ihre Lackierlinie auf vernetzte, automatisierte Art zu betreiben.
Modularität für maximale Flexibilität
Da die Anforderungen und Vorstellungen rund um die Digitalisierung und Automatisierung von Kunde zu Kunde unterschiedlich sind, ist ModEX modular aufgebaut. So kann der Kunde entscheiden, welche Funktionalität er genau nutzen möchte. Außerdem ist es möglich, zu einem späteren Zeitpunkt weitere Module hinzuzufügen. Dies ermöglicht es dem Kunden, mit den neuen Möglichkeiten, die ModEX zu bieten hat, zu wachsen und zu lernen.
Basismodul
Die Basis ist das so genannte "ModEX: Basismodul". Es öffnet alle Einzelkomponenten, die in einer Lackierlinie eingesetzt werden, für die Verbindung mit dem kundenseitigen MES-, PPS- oder MIS-System. Die dafür verwendete Schnittstelle ist der OPC-UA-Standard, eine branchenübliche Schnittstelle für Maschinen. Die Lackierlinie ist mit einem OPC-UA-Server ausgestattet, der zusätzlich durch eine integrierte Firewall gesichert ist und schützt so das Maschinen-Netzwerk aus der Fertigung oder das Kundennetzwerk.
Mit dieser Technologie ist jede Maschinenkomponente in der Lage, Maschinenmeldungen, Fehlermeldungen und Istwerte in Echtzeit an das Kundensystem zu übermitteln. Mit dem Basismodul ist die Kommunikation zwischen Lackierlinie und Kundensystem uni-direktional.
Datenaustausch mit dem Kundensystem
Mit dem "ModEX: Data Exchange Module (DEM)" stellt ModEX eine bidirektionale Kommunikation zum Kundensystem her. Dadurch kann ModEX Informationen über den nächsten anstehenden Produktionsauftrag erhalten. Die Auftragsinformationen können aus verschiedenen Parametern bestehen, wie z.B.:
- Tafelformat
- Blechdicke
- Produktionsnummer
- Auftragsnummer
- Ofentemperatur
- Lüfter-Frequenzen
- Anzahl der Blechtafeln insgesamt
- Anzahl der Blechtafeln pro Palette
Alle Informationen für den nächsten anstehenden Auftrag werden vom Kundensystem kurz vor dem nächsten Auftragsstart an ModEX übermittelt.
Neben den Informationen aus dem Basismodul (Maschinenmeldungen, Fehlermeldungen, Istwerte) meldet das Datenaustauschmodul wesentlich mehr Informationen an das Kundensystem zurück. Zum Beispiel:
- Tafeln pro Palette
- Paletten-ID
- Gesamtanzahl der Blechtafeln
- Gasverbrauch
- Während der Produktion aufgezeichnete Ofentemperaturen
Alle Informationen werden am Ende eines jeden Auftrags automatisch an das Kundensystem übermittelt. Der Bediener kann sich auf die Produktion konzentrieren, da ModEX die Informationen vollautomatisch bereitstellt.
Kostensenkung durch Automatisierung
Einer der größten Kostenfaktoren in der Produktion ist nach wie vor der Bediener. Es ist nicht verwunderlich, dass Roboter-Technologien oder kamerabasierte Systeme auf dem Vormarsch sind, um den Bediener zu unterstützen und Prozesse zu beschleunigen. ModEX bringt diese Art der Automatisierung in die Lackierlinie.
Dies beginnt mit einem automatischen Start und Stopp der Produktion in Abhängigkeit von der Auflage pro Auftrag, eine Information, die vom Kundensystem an ModEX übermittelt wird. Das bedeutet, dass ModEX den Anleger stoppt sobald die benötigte Menge an Tafeln der Linie zugeführt wurde. Wenn eine Doppel- oder Dreifachstapelung installiert ist, wechselt ModEX sogar automatisch die Stapelbox, sobald die gewünschte Menge pro Palette gestapelt ist. Die Anzahl der lackierten Blechtafeln ist nun unabhängig vom Bediener.
Bei einer Jahresproduktion von 5.000 Jobs und einem Blechpreis von 1,00 € zeigt diese Grafik die Einsparungen pro Jahr, wenn der Bediener 10 Bleche mehr lackiert, als im Auftrag gefordert.
Ein Teil der Vorbereitung einer Lackierlinie sind Prozesse wie die Einstellung verschiedener Maschinenkomponenten auf neue Parameter oder die Dokumentation von Produktionsdaten. Da ModEX diese Aufgaben über die Kommunikation mit dem Kundensystem automatisch ausführt, kann der Bediener Zeit sparen und somit die Produktionszeit pro Jahr erhöhen.
Betrachtet man hier auch 5.000 Aufträge pro Jahr, sind die Zeiteinsparungen erheblich. Die Grafik zeigt die Zeitersparnis pro Jahr für eine Einsparung von 5 Minuten pro Auftrag.
Eine "smarte" und vernetzte Lackierlinie
Da alle Aggregate in der Produktionslinie an ModEX angeschlossen sind, ist der Zustand jeder Komponente für das System jederzeit ersichtlich und wird auf dem Bedienerbildschirm von ModEX
angezeigt.
Die Übersicht zeigt an, welcher Auftrag sich in welchem Teil der Linie befindet und welche Parameter an der entsprechenden Komponente eingestellt sind. Mit diesen Informationen ist ModEX nun in der Lage, Rüstvorgänge ohne Interaktion des Bedieners durchzuführen.
Beispiel: Job 1 wird derzeit ausgeführt. Die erforderliche Temperatur in der Aufheizzone beträgt 200 °C. Der nächste Auftrag des MES ist Job 2, der eine Temperatur in der Aufheizzone von 210 °C erfordert.
ModEX startet nun automatisch den Temperaturanstieg in der Heizzone, sobald die letzte Blechtafel von Job 1 die Heizzone verlassen hat, um keine Zeit während des Rüstvorgangs zu verlieren. Auch hier funktioniert alles ohne das Eingreifen oder eine Verzögerung durch einen manuellen Eingriff des Bedieners.
Mit dieser Technologie rückt die Vision einer intelligenten, autonomen Linie näher.
Basis für zukünftige Entwicklungen
ModEX bildet den Anfang einer neuen Automatisierungs- und Digitalisierungsstrategie von Koenig & Bauer MetalPrint. Da sich derzeit weitere Module für ModEX in Entwicklung und Design befinden, wird der Umfang der Funktionalitäten und Upgrades ständig erweitert.
ModEX ist für neue Lackier- und Drucklinien verfügbar. Auch Nachrüstungen sind auf Anfrage möglich.