Ein Vorzeigebeispiel österreichischer Ingenieursleistung steht beim Paneelelement- Hersteller Pflaum in Traun bei Linz. Im Mai 2001 wurde hier Österreichs erste vollautomatische Anlage für die kontinuierliche Produktion von Steinwolle/Stahlblech- Paneelen in Betrieb genommen. In dieser Anlage steckt enorm viel Eigenleistung und 20 Jahre Produktionserfahrung der Pflaum & Söhne Bausysteme GmbH. Die tatsächliche Investitionssumme von 40 Mio. Schilling entspricht daher einem reellen Einkaufswert von rund 80 Mio.

Für die Steuerungstechnik und Visualisierung zeichnet die in Pasching, OÖ, beheimatete PLC electric Austria Steuerungstechnik GmbH (siehe Kasten unten) verantwortlich. Die Visualisierung wurde mit der GE Fanuc Software CIMPLICITY 5.0 Plant Edition realisiert. Die richtungsweisende Paneel-Fertigungsstraße wird, wenn sie auf vollen Touren läuft, 2.500 m² montagefertige Paneele pro Tag produzieren. Das damit ermöglichte Jahresvolumen von 1 Mio. m² (!!) ist mehr als der 5fache Wert der bis dato beim Pflaum verwendeten Steinwoll-Produktionsanlage. Geschäftsführer Peter Pflaum jun.: „Mit dieser Anlage beginnt eine neue Ära für unser fast 50 Jahre altes Familienunternehmen. Sie erlaubt uns eine aggressive Expansion am europäischen Markt.“

Pflaum & Söhne Bausysteme GmbH
Das 1954 als Spenglerei gegründete Unternehmen beschäftigt sich seit 1972 mit der PU-Formschäumung. Heute werden Sandwichpaneele mit einem Isolierkern aus Polyurethanschaum (PU), Brandschutzpaneele mit Steinwoll-Kern und Linear-Fassadensysteme hergestellt. Die Vorteile der Paneelsysteme sind neben ausgezeichneter Wärmedämmung und hohem Brandschutz (bis Klasse F180), die hohe Vorfertigung (Farbbeschichtung innen und außen) und die rasche und kostengünstige Montage. Eingesetzt werden die Pflaum-Paneele u.a. beim Bau von Möbelmärkten und anderen Verkaufsmärkten, im Industriehallenbau und bei öffentlichen Bauten. Die insgesamt 130 Mitarbeiter der Pflaum & Söhne GmbH erwirtschafteten mit diesen Produkten im Geschäftsjahr 2000 einen Umsatz von rund 280 Mio. Schilling, davon 67 % aus dem Export.

Richtungsweisende Paneel-Fertigungsstraße
Die neue Fertigungsstraße für die Paneele wurde in einer erstaunlich kurzen Zeit von nur einem Jahr entwickelt und fertiggestellt. Geistiger Vater der Anlage ist Senior-Chef Peter Pflaum. Nach seinem offiziellen Ausstieg aus dem Unternehmen im Vorjahr widmete er sich vollständig der Realisierung dieser maschinen- und steuerungstechnischen Meisterleistung. Maschinenbautechnisch wurde die Anlage teilweise aus fertigen Modulen und kundenspezifisch bei Pflaum selbst entwickelten Bauteilen zusammengefügt. So wurden z.B. die beiden Blechzuführungseinheiten, das Plattenband (Verklebung & Trocknung) und das Abstapelungssystem vollständig bei Pflaum konstruiert und gebaut. Die Rollformer wurden zugekauft.

Das wirklich revolutionäre an dieser über 80 Meter langen Fertigungsanlage ist, dass sie kontinuierlich arbeitet und der Produktionsfluss weder für das Andocken neuer Blechrollen noch für das Ablängen (Sägen) und Abstapeln unterbrochen werden muss. Noch dazu ist die Anlage steuerungstechnisch so ausgelegt, dass gleichzeitig zwei verschiedene Aufträge bearbeitet werden können, d.h. während noch ein Auftrag durchläuft, stellt sich die Anlage im Zuführungsbereich vollautomatisch auf einen neuen Auftrag um und beginnt diesen zu fertigen.

Um diese Leistungsmerkmale zu erreichen, mussten für die Steuerungstechnik und Visualisierung äußerst hohe Ansprüche erfüllt werden. Um jederzeit bis zum letzten Reed-Kontakt die Kontrolle über die Anlage zu haben, wurde mit CIMPLICITY ein Visualisierungssystem geschaffen, dass diesen Anforderungen gerecht wird.

Visualisierung mit CIMPLICITY
Maximilian Mittendorfer, PLC-Geschäftsführer: "Unsere zentrale Anliegen bei der Realisierung der Visualisierung waren die komfortable Bedienung sowie die deutliche Darstellung der Funktion aller Einzelkomponenten. Wir beschränkten uns dabei auf die funktionale Seite, um die Übersichtlichkeit zu wahren."

Die Visualisierung hat auf der Panel-Produktionsanlage reine Überwachungsfunktion, gesteuert wird direkt vom PPS-System und den SPSen. Das PPS-System wurde in Visual Basic von Pflaum selbst programmiert. Neue Aufträge werden via Stückliste in das System geladen und die Anlage stellt sich automatisch darauf ein. Manueller Eingriff ist selbstverständlich auch möglich.

CIMPLICITY macht die komplexe Anlage überschaubar, ja „angreifbar“. Das Blockschema (= CIMPLICITY Start-Screen) zeigt die verschiedenen Produktionsbereiche, wobei jeder Block durch eine separate Bildschirmansicht visualisiert werden kann. Diese Ansichten der Anlage zeigen alle wichtigen Anlagenzustände nahezu in Echtzeit, d.h. die Visualisierung ist so  animiert, dass Bewegungen der Stationen direkt mitverfolgt werden können.

Die Staplerstation stellte hohe Anforderungen an die Visualisierung, da viele Bewegungen in mehreren Ebenen gleichzeitig stattfinden. Am Oberteil des Staplers sitzen Fahrwerk und Hubwerk, der Unterteil führt das Wenden der Platten durch und besitzt zwei seitliche Verfahrwege, die den Abtransport der fertigen Plattenstapeln ermöglichen.

Die CIMPLICITY-Detailansichten der Produktionsbereiche zeigen auch alle Elemente, die für den Anlagenbediener an der Maschine selbst nicht sichtbar sind. So z.B. die Bewegung der Haltenadeln für den Steinwolle-Transport oder den Betriebszustand sämtlicher Lichtschranken und Endschalter während des Produktionsvorgangs.

Am Plattenband (Trockenstation) wird mit Druckaufnehmern der Verklebungsdruck kontrolliert. Die Druckwerte und sämtliche Temperaturmesswerte werden von CIMPLICITY  protokolliert und so wird die Produktqualität überwacht und gesichert. Das Update der Visualisierung erfolgt im Sekundentakt. Das ist nahezu Echtzeit. Die Protokollierung (Logging) erfolgt für die verschiedenen Werte in unterschiedlichen Rhythmen, entweder jede Sekunde, alle 10 sec oder länger. Da CIMPLICITY hervorragende Trending-Funktionen bietet, können aus den gespeicherten Daten rasch wertvolle Informationen für die Optimierung der Anlage gewonnen werden.

Martin Kottrasch, PLC: "CIMPLICITY ist ein hervorragendes Werkzeug für die Umsetzung solcher komplexen Visualisierungen. Mit der in CIMPLICITY 5.0 enthaltenen Linked-Objects-Funktion ist es möglich, ein Bauteil nur einmal zu definieren, um dann in allen anderen Darstellungen einfach nur mehr auf dieses Bauteil zu verweisen. Wird das Bauteil geändert, ändert es sich automatisch in allen verlinkten Ansichten. Die Arbeitsschritte sind sehr funktionell angelegt: Zeichnungen anbinden, Punktlisten importieren, Alarmklassen definieren, fertig."

Bei Pflaum laufen zwei 2 Runtime Server CIMPLICITY 5.0, Servicepack 2. Insgesamt gibt es auf dem Server 35.000 I/Os für die gesamte Anlagenkommunikation. Auf dem Client Runtime Server sind 75 I/Os eingerichtet, wobei die Viewer-Funktionalität betont wird.

Alarmsystem und Protokollierung
CIMPLICITY managed das komplette Alarmhandling mit detaillierten Fehlermeldungen. Es wurden drei Alarmklassen definiert: kritische Alarme, schwere Alarme und leichte Alarme. Bei kritischen oder schweren Alarmen wird die Anlage automatisch sofort gestoppt und der Alarm auf dem Bedienpaneel angezeigt. Die Touchpanels besitzen, zwecks Übersichtlichkeit, nur sehr wenige Bedien- und Visualisierungstasten.

Sämtliche Betriebszustände werden in regelmäßigen Abständen gespeichert, und natürlich werden Alarme protokolliert und können später für statistische Auswertungen herangezogen werden. Weiters dienen sie letztendlich der laufenden Optimierung der Anlage und der Produktionsüberwachung (Produkthaftungsgesetz).

Die Bedienelemente für die Visualisierungsschirme wurden auf einem Master-Screen nur einmal definiert, um sie dann auf alle Screens anzuwenden (Linked-Objects-Funktion). Sämtliche aufgerufene Detailinformationen werden in Pop-up-Fenster über dem jeweiligen Bereichsbildschirm angezeigt. Die Bedienung kann in der Steuerungswarte via Maus oder mittels Touch-Screen erfolgen.