Durch und durch nachhaltig

Ein ressourcen- und energieeffizientes Härteverfahren startet durch: Mit einem neuen, komplett modularen Anlagenkonzept und dem vielseitigen und kompakten SIMATIC Drive Controller erobert die EFD Induction GmbH neue Anwendungsfelder.

Zwei unscheinbare Induktoren sind das Herzstück der HardLine M Anlage: Sie fahren einfach am Werkstück entlang, und innerhalb einer Sekunde beginnt die Oberfläche des Metallteils hell zu glühen. Da nur der Bereich des Werkstücks gehärtet wird, bei dem diese höhere Härte benötigt wird, ist der Prozess insgesamt sehr energieeffizient. Zudem erreicht die induktive Erwärmung einen höheren Durchsatz, eine bessere Qualität und geringere Kosten als andere Härteverfahren. Die EFD Induction GmbH gibt sich damit jedoch nicht zufrieden: Das Unternehmen hat sich den Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen verpflichtet und verfolgt in allen Geschäftsbereichen den Ansatz, entsprechend zu handeln. Teil dieser Strategie sind auch qualitativ hochwertige, langlebige und vielseitige Maschinen, die dem Anwender einen ausgezeichneten Investitionsschutz bieten – und zudem so dazu beitragen, Ressourcen einzusparen.

EFD Induction GmbH

EFD Induction entwickelt seit fast 70 Jahren Lösungen für die induktive Erwärmung, die in nahezu jeder industriellen Anwendung eingesetzt werden, die Wärme benötigt. Dazu zählt beispielsweise die Automobilindustrie, aber auch die Metall- und Gießereiindustrie, Luft- und Raumfahrt, Schiffbau, die Öl- und Gasindustrie, Elektrotechnik und Energieerzeugung. So ist EFD Induction der weltweit führende Lieferant von Anlagen für das Härten von Windkraftkomponenten. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Skien in Norwegen und besitzt Produktionsstätten sowie Forschungs- und Produktentwicklungszentren in Amerika, Europa und Asien.

Das Ziel: eine noch effizientere Anlage

Ein Beispiel dafür ist die neue HardLine M Anlage: Sie wurde so konzipiert, dass sie sich besonders effizient konfigurieren, konstruieren und in Betrieb nehmen lässt, so Bogdan Cerchez, Leiter der Produktentwicklung bei EFD Induction: „Mit diesem Ansatz können wir eine kundenspezifische Anlage sehr effizient produzieren. Gleichzeitig lassen die Optionen Raum für spätere Anpassungen sowohl beim Prozess als auch bei den Werkstücken. Das Ergebnis ist eine sehr kompakte und trotzdem vielseitige und hochwertige Maschine, die ein ausgezeichnetes Preis-Leistungsverhältnis bietet.“

Durch eine weitgehende Standardisierung aller Maschinenkomponenten kann EFD Induction alle Prozesse entlang der Projektphase schlanker und effizienter gestalten, erklärt Josef Zeinhofer, Leiter der Entwicklung im Bereich Elektrotechnik und Software bei EFD Induction, „angefangen beim Vertrieb, wo wir durch eine einfachere Spezifikation der Anlage profitieren, über Design und Montage bis hin zur Inbetriebnahmephase wo die vorgetesteten Module die Zeit für die Inbetriebnahme der Anlage deutlich verkürzen.“

Die Basis: eine modulare Architektur

Um dieses Ziel zu erreichen, entwickelte EFD Induction ein ganz neues, modulares Maschinenkonzept, bei dem die fertige Anlage aus Modulen zusammengestellt werden kann. Zentrale Anforderungen dabei waren, dass die Lösung einerseits eine hohe Qualität bieten, aber andererseits auch skalierbar sein musste, um für preissensitive Applikationen attraktiv zu sein. Dazu wurde nicht nur die mechanische und elektrische Konstruktion, sondern auch eine entsprechende Automatisierungsarchitektur modular angelegt. „Entscheidend ist bei solchen Projekten, dass man den Standard für die modulare Maschine gut strukturiert, damit man dann in den Projekten die Vorteile auch wirklich voll ausschöpfen kann“, beschreibt Josef Zeinhofer den Ausgangspunkt des Projektes.

Durch das modulare Konzept mit Optionen und Standards wollen wir die Projektlaufzeiten um 20 % bis 30 % verkürzen.“
Josef Zeinhofer, Leiter Entwicklung Elektrotechnik und Software, EFD Induction GmbH

Der Weg: moderne Automatisierung und Technologie-Know-how

Daher holte sich EFD Induction schon zu Beginn die entsprechende Unterstützung von Siemens – sowohl bei der Auswahl der Hardware als auch bei der Standardisierung der Softwarefunktionen. „In dieser Phase haben wir sehr von dem Anwendungs-Know-how der Siemens-Experten profitiert, die unsere Anforderungen aufgenommen haben und uns Hilfestellungen gegeben haben, wie wir die Maschinen- und Anlagenfunktionen in eine entsprechend strukturierte Bibliothek portieren können“, erinnert sich Josef Zeinhofer.

Als Steuerungsplattform entschied sich EFD Induction für den besonders kompakten SIMATIC Drive Controller. Die Kombination aus einer leistungsfähigen SIMATIC S7-1500 TF-CPU und der Antriebsregelung des modularen SINAMICS S120 Antriebssystems spart nicht nur Platz im Schaltschrank, sondern lässt sich durch den einheitlichen Schnittstellenaufbau der Controller unterschiedlicher Leistungsklassen leicht skalieren. So können je nach Anwendung unterschiedlich viele Achsen für Be- und Entladeeinheiten, eine zusätzliche Anlassstation oder andere Maschinenoptionen realisiert werden – auch nachträglich. Dank Safety Integrated werden die Sicherheitsfunktionen einfach mit der regulären Automatisierung projektiert, sodass auch die Safety-Systeme Teil der modularen Architektur sind. Über die integrierten Technologie-I/Os des Controllers kann EFD Induction einfach und ohne zusätzliche Hardware schnelle Messtaster überwachen, etwa für die Rotationskontrolle an der Reitstockspitze. Diese Lösung macht die gesamte Architektur deutlich robuster – „weniger Komponenten und vor allem weniger Sensoren im Arbeitsraum bedeuten auch weniger Komponenten, die ausfallen können“, so Josef Zeinhofer.

Von der geringeren Anzahl an Komponenten und der standardisierten Architektur profitiert auch der Anwender durch einen geringeren Aufwand für die Ersatzteilhaltung. Auch in anderer Hinsicht ist die HardLine M besonders nutzerfreundlich: Über ein intuitives SIMATIC HMI Comfort Panel PRO hat der Anlagenbediener Prozess und Parameter immer im Blick, ein zusätzliches Tastenfeld für wichtige Funktionen erleichtert die Bedienung im rauen Industriealltag. So gibt es bei Handling-Applikationen für SIMATIC Technologie Controller verschiedene Standard-Softwarebausteine und -bibliotheken, die die Erstellung von Applikationen vereinfachen. Bei EFD Induction wurde die Bibliothek LKinLang verwendet. LKinLang ermöglicht die textuelle Programmierung von Kinematikbewegungen mittels G-Code. So kann der Anwender später auch selbst Werkzeugprogramme über das HMI anpassen.

Das Ergebnis: durchdacht, schlank und zukunftssicher

Diese vielen Vorzüge lassen sich nicht nur an der Ausstellungsmaschine im Showroom bei EFD Induction in Freiburg besichtigen, sondern haben auch bereits die ersten Anwender überzeugt. In den nächsten Wochen wird sich zeigen, ob das neue modulare Konzept für EFD Induction die erwarteten Vorteile bringt. „Ziel ist es, dass die Projektlaufzeiten für die HardLine M je nach Anforderung um 20 % bis 30 % kürzer sind“, so Josef Zeinhofer. Er sieht EFD Induction dabei auf einem guten Weg: „Mit der HardLine M können wir einen erheblichen Teil der Anforderungen über Standards und Optionen abbilden. Dadurch können diese Projekte effizient durch die Fertigung laufen – was für uns heißt: mehr Ressourcen für die wirklich ganz spezifischen, individuellen Projekte“ – auch das ein Aspekt von nachhaltigem Wirtschaften.