Steuerungs-Migration bei Bindemittel-Aufbereitungsanlage Wichtiger Entscheid für die Zukunft

Um anspruchsvolle Kundenwünsche noch besser umsetzen zu können, entschied sich Sia Abrasives dazu, die Steuerung der Bindemittelaufbereitung mit leistungsstarken Simatic S7-1518F zu modernisieren. Das Ergebnis: Mehr Reserve für neue Rezepturen und Funktionalitäten.

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Viele Materialien entfalten ihre Schönheit erst durch den Schliff ihrer Oberfläche. Seien es Auto-Karosserieteile, Möbel, Marmorplatten oder Leder – der letzte Schliff macht den Unterschied. Die Firma Sia Abrasives engagiert sich seit über 135 Jahren für perfekt geschliffene Oberflächen. In Frauenfeld wurde 2012 die modernste Schleifmittel-Produktions­anlage der Welt in Betrieb genommen. Mit dem «Maker 5» kann das Unternehmen 40 Millionen Quadratmeter Schleifmittel im Jahr zusätzlich zu den beiden anderen Fertigungen in Frauenfeld produzieren. Bei einer angenommenen Herstellbreite von einem Meter entspräche dies dem Umfang des Erdballs. Aber Sia Abrasives setzt nicht nur auf Quantität, sondern vor allem auf Qualität und bietet damit für anspruchsvolle Kunden aus Industrie und Handwerk attraktive Kundenlösungen. Mit der neuen Anlage setzte die Bosch-Gruppe, zu der Sia Abrasives seit 2008 gehört, ein klares Zeichen für den Produktionsstandort Schweiz.

Was gut ist, kann noch verbessert werden

Die Schleifmittel-Produktionsanlage ist so konzipiert, dass sie jederzeit umgebaut und erweitert werden kann, um den wachsenden Anforderungen der Märkte und Kunden gerecht zu werden. Dies gilt auch für die Bindemittelaufbereitung – quasi eine Anlage in der Anlage. Im Schleifmittel-Produktionsprozess werden die Schleifkörner zuerst mit einem Grundbinder auf der Unterlage aus Papier, Gewebe, Kunststoff oder Kombi-Materialien vorfixiert. Die Schleifkörner sind aus Korund und Siliziumkarbid in den verschiedensten Ausprägungen, auch Diamant – das edelste aller Mineralien – kommt zum Einsatz. Nach der Vortrocknung wird der Deckbinder aufgetragen, der die Schleifkörner untereinander und mit der Unterlage endgültig verbindet. Die Zusammensetzung und Güte der Bindemittel ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal des Endprodukts.

Anfang 2015 entschieden die Verantwortlichen, die Steuerung der Bindemittelaufbereitung, die im Wesentlichen auf zwei Simatic S7-319F basierte, zu erneuern. «Aufgrund der Komplexität und des Umfangs der Anlage waren Performance und Speicherkapazität der Steuerung ständig am Limit. Die Bereiche für die Adressierung waren eingeschränkt und es bestand wenig Reserve für neue Rezepturen und Funktionalitäten», begründet Peter Marolf, Senior Project Manager bei Sia Abrasives, den Entscheid, die noch relativ neue Steuerung aus dem Jahr 2012 zu ersetzen. Mit Siemens wurden mehrere Konzepte für die Ablösung der zwei bestehenden Steuerungen inkl. Shared-Devices, I/O-Devices und Safety durch eine neue leistungsstärkere CPU diskutiert. Im Vordergrund stand zunächst eine Lösung mit der grössten Steuerung der 400er-Serie.

Entscheid für zukunftsgerichtete Lösung

Die Steuerungsspezialisten der Firma Asprotec AG, Projektleiter Dirk Scholz und Geschäftsführer Mario Bilgery, die mit der Umsetzung der Migration beauftragt wurden, vermochte dieser Ansatz nicht vollständig zu überzeugen. «Die 400er-Steuerung ist in den ganzen Produktionsanlagen der Sia Abrasives nicht zu finden», erklärt Mario Bilgery, «und im Hinblick auf die künftigen Erweiterungen der Anlage strebten wir eine wirklich innovative und zukunftsgerichtete Lösung an.»

In einem durch Sia Abrasives finanzierten Vorprojekt zur technischen Abklärung der Hardware wurde im Mai 2015 der Grundstein gelegt für den Einsatz der zu diesem Zeitpunkt leistungsstärksten fehlersicheren CPU, der Simatic S7-1518F. Ein anspruchsvolles Projekt, denn für die Projektierung standen nur wenige Wochen zur Verfügung und die Migration der Steuerung musste in einem drei­wöchigen Zeitfenster während des Revisionsstillstands im Juli über die Bühne gehen.

Erfolgreiche Migration

Der Weg zum Ziel war denn auch mit einigen unerwarteten Herausforderungen gepflastert. So klappte beispielsweise die automatische Migration der Steuerung nicht auf Anhieb. Erst eine Stückelung des Gesamtpakets führte zum Erfolg. Die Funktionsbausteine der Siwarex-Module, einer wichtigen Komponente für das Wägen und die Dosierung der Bindemittel, waren für die neue Steuerung noch nicht verfügbar. In Zusammenarbeit mit Siemens wurden diese «Knackpunkte» gelöst und hierbei viel Erfahrung für weitere künftige Anwendungen gesammelt.

So konnte die neue Steuerung der Bindemittel-­Aufbereitungsanlage zeitgerecht und ohne Probleme in Betrieb genommen werden. Die Erfahrungen mit der neuen SPS sind laut Peter Marolf «bisher nur positiv». -sbo- SMM

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