Automation Automatisierungstechnik aus einer Hand

Redakteur: Hermann Jörg

>> Ob als Verpackung, Transportschutz oder Dämmstoff – der unter demMarkennamen «Styropor» bekannte Kunststoff EPS bietet mannigfacheEinsatzmöglichkeiten. Die österreichische Hirsch-Servo-Gruppe hat sich auf die Nutzung des faszinierenden Werkstoffs, der zu 98 % aus Luft und zu 2 %aus Polystyrol besteht, spezialisiert. Einerseits als Verarbeiter und andererseits als Hersteller hochwertiger Produktionsanlagen, von Vorschäumern überFormteilautomaten samt Formwerkzeugen bis zu Blockanlagen.

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Glänzen nicht nur von aussen: Die Servoantriebe der Serie «DIAS-Drive 300» mit Varan-Schnittstelle.
Glänzen nicht nur von aussen: Die Servoantriebe der Serie «DIAS-Drive 300» mit Varan-Schnittstelle.
(Bild: Hirsch)

joe. Die stetig wachsenden Anforderungen seiner Kunden hinsichtlich Flexibilität, Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz kann der international tätige Maschinen- und Anlagenbauer Hirsch Servo AG nur mit durchgängiger Automatisierungstechnik erfüllen. Diese kommt vom Technologiepartner Sigmatek, der ein individuell angepasstes Komplettpaket liefert – vom Servomotor über den Servoantrieb bis hin zur Steuerung und HMI-Schnittstelle, schnelle industrietaugliche Ethernet-Kommunikation und ein leistungsfähiges Engineering Tool mit objektorientierter Programmierung inklusive. Die hohe Gesamt-Performance der Lösung bringt Hirsch entscheidende Vorteile.

Polystyrol-Granulat – die luftigen Perlen

Expandierbares Polystyrol – kurz EPS – wird gerne als die «Perle unter den Kunststoffen» bezeichnet. Das nicht ohne Grund: Erwärmt man das bei der Erdölverarbeitung gewonnene, in der Folge kugelförmig aufbereitete Polystyrol-Granulat mittels Wasserdampf im sogenannten Vorschäumer, blähen sich die zunächst kleinen Perlen im wahrsten Sinn des Wortes auf und vergrössern ihr Volumen um das Vierzig- bis Fünfzigfache. EPS ist durch seinen extrem hohen Luftanteil sehr leicht und schützt dank seiner isolierenden Eigenschaft hervorragend vor Wärme beziehungsweise Kälte. Zudem zeigt es sich äusserst widerstandsfähig gegenüber mechanischen und chemischen Einflüssen.

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Die Hirsch Servo AG beschäftigt sich seit 40 Jahren intensiv mit dem vielfältig nutzbaren Werkstoff – zunächst als EPS-Verarbeiter sowie Hersteller von Formwerkzeugen und seit Mitte der 80er-Jahre auch als Maschinenbauer. Unter dem Markennamen «Porozell» sind die vielfältigen EPS-Produkte von Hirsch international bekannt.

«Unser Vorteil ist, dass wir selbst Produzent von EPS-Formteilen und EPS-Dämmstoffen sind. Die von uns entwickelten und gefertigten Anlagen basieren auf jahrzehntelang gesammelten Erfahrungen in der eigenen Verarbeitung», erklärt Joachim Stampfer, technischer Leiter im Geschäftsfeld Technologie der Hirsch-Servo-Gruppe. «Das unterscheidet uns von vielen Mitbewerbern, und ermöglicht uns, immer wieder neue Massstäbe zu setzen, etwa mit der Realisierung des Zwei-Werkzeug-Prinzips, mit dem wir die Zykluszeiten bei der Formgebung von seinerzeit 3 min bei konventionellen Maschinen auf 50 s reduzieren konnten.

Oder auch mit der Entwicklung des diskontinuierlichen Vakuum-Vorschäumers, der bis heute als Benchmark in der Branche gilt. Unsere Schäumer erreichen eine Dichtetoleranz von weniger als ±1 %, das garantiert den höchsten Ertrag aus dem eingesetzten Rohstoff.»

Ein Automatisierungspartner für alles

Hirschs Produktportfolio wächst kontinuierlich, jährlich kommen weitere Maschinen- und Anlagentypen dazu, um den sich stetig verändernden Anforderungen des Marktes gerecht zu werden. Beispielsweise produziert ein norwegischer Kunde mit der neuen Formteilanlage vom Typ HC 270 vollautomatisch rund 12 000 Fischboxen samt Deckel pro Tag.

Mit der ebenfalls neuen HC 200 wurde im Vorjahr ein innovatives Produktionsverfahren realisiert, das die automatische beidseitige Verstellung der Stärke von zu produzierenden Dämmplatten mittels Servomotoren innerhalb weniger Sekunden ermöglicht – und damit deutlich schneller und flexibler als mit mechanisch verstellbaren Anlagen. Dahinter steckt nicht nur Maschinenbau mit hoher Präzision, sondern auch modernste Automatisierungstechnik. Und die kommt in diesem Falle von Sigmatek.

«Mit diesem Technologielieferanten arbeiten wir seit 2006 zusammen und beziehen von ihm heute alles aus einer Hand: Servomotoren und -Antriebe, Steuerungen, Safety, Visualisierung und das Ethernet-Bussystem. Wir sehen Sigmatek als einen sehr flexiblen Partner, der qualitativ hochwertige Produkte und einen fantastischen Support bietet und rasch auf unsere Wünsche reagiert», lobt Joachim Stampfer den Automatisierungshersteller.

Testlauf zeigt Kompetenz des Technologielieferanten

Joachim Stampfer erläutert: «Wir hatten seinerzeit zunächst an einer Einzelmaschine die Steuerungstechnik von Sigmatek getestet. Bereits bei diesem Probelauf erkannten wir das Engagement und Bemühen des Herstellers, stets eine für den Kunden optimale Lösung zu finden. Beispielsweise wurden serienmässige Systeme speziell auf unsere Bedürfnisse angepasst.» Egal, ob Vorschäumer oder Formteilautomat, Philosophie der Hirsch-Techniker ist, die verschiedenen Maschinen weitgehend mit gleichen Komponenten auszustatten. Das bringt vor allem den Betreibern wesentliche Vorteile.

«Meistens gib es nur einen Vorschäumer pro Verarbeitungslinie», zeigt Stampfer als Beispiel auf. «Fällt dieser aufgrund einer Störung der Steuerung aus, stehen bald darauf auch alle Formautomaten still, weil kein expandiertes Polystyrol nachkommt. Durch unser Konzept kann sich der Betreiber rasch selbst helfen, indem er die Steuerung aus einer anderen Maschine als Ersatzgerät verwendet.»

Ganze Bandbreite, vom Motor bis zur Visualisierung

Aus dem umfassenden Sortiment von Sigmatek kommen bei den Hirsch-Anlagen standardmässig neben Servomotoren die Servoantriebe der Serie «DIAS-Drive 300», die «C-IPCs» als Steuerungs-Hardware, digitale und analoge Ein-/Ausgangmodule sowie Safety-Module der «C-Dias»-Baureihe, 15''-Touchpanels und das Engineering Tool «Lasal» für die Programmierung und Visualisierungserstellung zum Einsatz. Kommuniziert wird dabei mit dem schnellen Echtzeit-Ethernet-System Varan. «Mit Varan zu arbeiten ist unkompliziert», weiss Walter Zedlacher, Automatisierungstechniker bei Hirsch, aus Erfahrung. «Wir koppeln aber nicht nur Sigmatek-Komponenten an den Varan-Bus, sondern auch Fremdprodukte.»

Ebenso sorgt die hohe Performance der Servoantriebe für Freude. «Im Zuge der Entwicklung unseres HC150-Formteilautomaten haben wir erstmals elektrische Antriebe verwendet», berichtet Stampfer. «Das hat sich gut bewährt. Dadurch erhöhen wir die Energieeffizienz unserer Anlagen und reduzieren die Zykluszeiten, zugleich sinkt der Lärmpegel.» Beide Techniker loben einstimmig die hohe Qualität und Systemdurchgängigkeit der Sigmatek-Lösung.

Objektorientiertes Programmieren

Auch auf der Software-Seite brachte der Systemumstieg einige Neuerungen mit sich. Zedlacher hat das All-in-One Engineering-Tool Lasal mit Client-Server-Architektur gut im Griff: «An die objektorientierte Programmierung mussten wir uns zwar erst gewöhnen. Aber das Prinzip versteht man schnell. Es ist einfach, selbst Objekte anzulegen oder vorhandene Systembausteine an die Applikation anzupassen. Die Wiederverwendbarkeit von Objekten macht uns schnell – ich möchte diese Art zu programmieren nicht mehr missen.»

Die grafische Darstellung, grafische Projektierung und das grafische Debugging sind wesentliche Merkmale von Lasal. Auf einen Blick erhält der Programmierer eine Gesamtübersicht über das Projekt, die Funktionalitäten, den Datenverkehr und die Schnittstellen. Eine Bibliothek steht bereits in der Standardversion zur Verfügung. Es können aber auch eigene «Class Libraries» individuell erstellt werden. Verschiedene Tools zur Analyse, Diagnose, Zeitmessung und Fehlersuche sowie eine einfache und komfortable Fernwartung sind ebenso integriert. «Der Fernzugriff via FTP ist eine feine Sache», betont Zedlacher. «Ebenso wie der Webserver. Sollte beispielsweise das Touchpanel ausfallen, kann die Anlage jederzeit über einen PC bedient werden.»

Die Gestaltung der Visualisierung

Sämtliche Visualisierungen der Hirsch-Anlagen werden mit dem HMI-Tool «Lasal Screen» erstellt. «Es sind zahlreiche kleine Details, die das Look & Feel des Systems ausmachen. Lasal lässt viele Freiheiten bei der Gestaltung der grafischen Oberflächen zu, das erlaubt uns kundenspezifische Anpassungen rasch vornehmen zu können», erklärt Zedlacher. Für die Projektierung stehen integrierte Designs und ein Grafik-Pool in einer Bibliothek bereit. Eigene Grafiken lassen sich ebenso importieren. Durch die Definition eines globalen Bildes und den davon abgeleiteten Einzelbildern verkürzt sich die Projektierungszeit. Dank der zentralen Datenverwaltung in einer gemeinsamen Datenbank sind alle Variablen im gesamten System verfügbar. «Unser gesamtes Produktportfolio einheitlich auf Sigmatek-Technologie umzustellen und alles aus einer Hand von diesem Automatisierungspartner zu beziehen, war die richtige Entscheidung. Das bestätigen uns auch immer wieder die positiven Reaktionen unserer Kunden», resümiert Joachim Stampfer. <<

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