Pressenautomatisierung standardisiert

Ein modulares Maschinenkonzept und durchgängige, exakt für die Anwendung skalierbare Steuerungs-, Motion-Control- und Antriebstechnik von Siemens sind für die H&T ProduktionsTechnologie GmbH die Schlüssel zu weltweitem Erfolg. Kooperativ realisiert man auch UL-konforme Lösungen, wie zuletzt für die hoch effiziente und präzise Massenfertigung tiefgezogener Metallbehälter für elektrische Energiespeicher.
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Herausforderung

Schnell und rational

Um für jede Anwendung eine technisch und wirtschaftlich optimale Pressen-/Umformlösung bieten zu können, hat die H&T ProduktionsTechnologie GmbH aus Sachsen bislang immer auf spezialisierte Automatisierungskomponenten für die verschiedenen Aufgaben gesetzt, so dass Standard-SPS, Sicherheitssteuerung, Motion-Controller, Umrichter, Servomotoren und HMI mitunter von verschiedenen Herstellern stammten.

Zum Teil war dies von Kundenwünschen getrieben, zum Teil aber auch vom Angebot bestimmt. Es hat zwar lange gut funktioniert, wurde mit der Zeit und der steigenden Anzahl der Pressen im Feld jedoch immer komplexer. Ersatzteilwesen, Service und Wartung, Schulungen, die Integration in vorhandene Strukturen und nicht zuletzt die Einhaltung relevanter Normen und Vorschriften wurden zunehmend aufwändiger. Damit er weiterhin schnell und rationell agieren kann, rüstet der Pressenbauer mittlerweile alle seine Anlagen durchgängig mit Automatisierungskomponenten von Siemens aus.

„Wir setzten schon immer SIMATIC-Steuerungen ein und haben an unseren hoch automatisierten Servospindelpressen auch schon seit ein paar Jahren gute Erfahrungen mit dem Motion-Control-System SIMOTION D und modularen Umrichtern SINAMCIS S120 gesammelt“, sagt Uwe Tarrach, Leiter Elektrokonstruktion bei H&T ProduktionsTechnologie. „Heute bietet Siemens ein umfassendes, in Funktion und Leistung skalierbares Produktportfolio für SPS-, Sicherheits-, Motion-Control-, Antriebs- und HMI-Anwendungen an, so dass eine Standardisierung und Straffung der Automatisierungstechnik auf der Hand lag.“

Kunde

Maßgeschneiderte Pressenlösungen für den Weltmarkt

Die H&T ProduktionsTechnologie GmbH ist ein Unternehmen der global aktiven Heitkamp & Thumann Group.
Lösung

Automatisieren auf hohem Niveau

Mittlerweile baut H&T alle Pressenvarianten nach einem einheitlichen, modularen Grundkonzept auf und realisiert einfache wie komplexe Lösungen kostenoptimiert.

Das beginnt bei hoch produktiven mechanischen Stufenpressen für Einzweckanwendungen bis hin zu hoch flexiblen, frei programmierbaren (Multi)Servospindelpressen mit Servoachsen für Stößel, Transfer, Vorschub, Niederhalter und Ausstoßer. So kann das Unternehmen die Ausrüstung an das technische Niveau verschiedener Märkte anpassen, beispielsweise hoch performante Servoantriebe durch einfachere Alternativen ersetzen, oder umgekehrt.

Auch um die Kompetenzen eines relativ kleinen Teams von Automatisierern in einem speziellen Anwendungsfeld auf hohem Niveau zu halten, bot sich diese Reduzierung und Standardisierung an. Alles aus einer Hand zu bekommen, hat auch in dieser Hinsicht Vorteile. So habe man nur noch einen Ansprechpartner für die gesamte Automatisierung und mit TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) eine Engineering-Plattform, die alle Komponenten integrieret. Das vereinfacht auch die Schulung der eigenen Mitarbeiter und der des Kunden.

Im globalen Einsatz unabdingbar ist eine Möglichkeit der Fernwartung. Das nun durchgängig PROFINET-basierte Automatisierungskonzept von H&T ermöglicht den Zugriff bis in die Antriebe hinein. Damit kann jederzeit eine umfassende Diagnose durchgeführt und Erweiterungen aus der Ferne implementiert werden. Das dient der verbeugenden Instandhaltung und verkürzt eventuelle Stillstandszeiten.

Angepasste Funktionalität und Performance
Wichtig war H&T zudem, alle wesentlichen Komponenten ohne Programmiergerät und Systemkenntnis austauschen zu können, um Stillstandszeiten kurz und die Produktivität hoch zu halten. So ersparen etwa SIMOTICS-Servomotoren sowohl bei der Erstinbetriebnahme als auch nach einem Austausch langwieriges und fehlerträchtiges Parametrieren.

Standard an allen Pressen von H&T sind seit einigen Jahren das Motion Control System SIMOTION D mit an die Anwendung angepasster Funktionalität und Performance sowie das Umrichtersystem SINAMICS S120. Damit lassen sich Aufgaben wie hoch dynamisches Nockenschalten und präzises Synchronisieren auch verteilter Achsverbände integriert und komfortabel lösen. Die frei programmierbare elektronische Kopplung von Achsen an reale und virtuelle Leitachsen und das Verfahren der Achsen nach frei programmierbaren ruckarmen Bewegungsgesetzen ermöglicht bei jeder Geschwindigkeit optimales Anlaufverhalten, schnelles und sicheres Hochfahren, reduzierte Life Cycle-Kosten durch Schonung der gesamten mechanischen Übertragungskette und dauerhaft hohen Ausstoß, sprich Produktivität.

Kundenvorteil

Motion Control der Spitzenklasse

Die Automatisierungslösung aus einer Hand bietet nicht nur zahlreiche Vorteile beim Betrieb der Anlagen, sondern auch bei der Zertifizierung der Komponenten nach internationalen Normen und Vorschriften.

Die Umrichter arbeiten sehr energieeffizient. Bei jedem Abbremsen speisen sie Energie zurück in den Zwischenkreis, wo diese dem gesamten Antriebsverband zur Verfügung steht. So muss die Bremsenergie nicht über Bremswiderstände in Wärme umgewandelt werden. Weniger und von Haus aus aufeinander abgestimmte Schnittstellen vereinfachen auch das Zusammenspiel und die Integration in vorhandene oder neue Fertigungsstrukturen.

Die nahezu durchgängige Ausrüstung von einem Hersteller vereinfacht auch die Auslegung und Zertifizierung nach internationalen Normen und Vorschriften. Wenn die Spezifikationen aller Produkte bekannt und die Komponenten von Haus aus aufeinander abgestimmt sind, müssen diese nicht erst langwierig beschafft oder angepasst werden. „Die Zusammenarbeit mit den Schaltschrankspezialisten wie mit dem Vertrieb von Siemens verlief bislang immer sehr professionell und gut“, sagt Michael Georgi, Projektleiter – H&T ProduktionsTechnologie.

Praxisbeweis ist eine vollautomatische Produktion von Metallbehältern für elektrische Energiespeicher mit identischen Pressenlinien eines amerikanischen Kunden. Jede dieser Linien besteht aus mehreren Pressen. Die erste Presse schneidet Ronden aus dem vom Coil zugeführten Blech und formt diese zu Vorprodukten. Diese werden den weiteren Pressen über ein Speichersystem zugeführt und in mehreren Stufen ausgeformt. Das perfekte Zusammenspiel von Pressen und Peripherie ermöglicht auch bei dieser Massenproduktion kleinste Stege und damit maximale Materialausnutzung bei höchster Produktivität und Qualität.

Mit seinem durchgängigen Steuerungs- und Antriebskonzept konnte H&T andere Projektteilnehmer überzeugen, vergleichbare Lösungen zu realisieren. Das vereinfachte die Abstimmung und erleichterte die geforderte lückenlose Traceability für die gefertigten Produkte. Der Betreiber kann bei Problemen sicher sein, auch lokal schnelle Unterstützung zu bekommen. Durch den weitgehend vereinheitlichten Aufbau der Schaltschränke lässt sich ein möglicher Ausfall einer Automatisierungskomponente für die erste Presse mit relativ wenig Aufwand aus einem der Schränke der anderen Pressen kompensieren. Da H&T auch alle peripheren Aggregate wie Bandvorschub- oder Transfersysteme vergleichbar aufbaut, reduziert sich die Ersatzteilhaltung deutlich. Noch komfortabler wird das Ganze durch einen Service- und Wartungsvertrag mit Siemens, der bei einer garantierten Antrittszeit für maximale Verfügbarkeit sorgt. „Die Summe von Vorteilen, die bei jedem neuen Projekt greifen, hat uns längst darin bestätigt, mit Siemens die richtige Wahl getroffen zu haben“, so das Fazit von Mike Gruner, Prokurist bei H&T ProduktionsTechnologie.

Die Summe von Vorteilen bei jedem Projekt hat uns längst darin bestätigt, mit Siemens die richtige Wahl getroffen zu haben.
Mike Gruner, Prokurist bei H&T ProduktionsTechnologie GmbH
Weitere Referenzen

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