Als die Rover-Gruppe beschloss, den neuen Rover 75 auf den Markt zu bringen, mussten einige der existierenden Produktionseinrichtungen in Oxford modernisiert werden. Eine dieser Einrichtungen war die Lackieranlage.

Es war offensichtlich, dass die existierende Einrichtung weder quantitativ noch qualitativ auf die Produktion des Rover 75 ausgelegt war. Folglich wurde für das neue Modell eine völlig neue Lackieranlage entworfen und gebaut. Als Haden Ducost Systems, einer von GE Fanucs autorisierten Systempartnern, das Automatisierungskonzept für die Überwachung der Karosserien und die Prozesssteuerung entwickelte, war CIMPLICITY für den Softwareanteil vorgesehen. CIMPLICITY HMI bietet zur Überwachung der gesamten Lackieranlage Statistik- und Echtzeit-Grafiken sowie leistungsfähige Analysewerkzeuge zur Auswertung von protokollierten Daten.

Kundenspezifische Lösungen
In dem Markt von heute ist es besonders wichtig, jeden Wagen individuell nach spezifischen Kundenwünschen bauen zu können. Folglich verlässt jeder Rover 75 das Band mit einer individuell vorgegebenen Farbe und Lackierung. Für die unbearbeiteten Stahlkarosserien stehen in der Lackieranlage insgesamt 99 verschiedene Farben zur Verfügung. Da das Ausspülen der Schläuche bei jedem Farbwechsel unwirtschaftlich wäre, werden die Karosserien so gesteuert, dass immer nur eine Farbe auf einmal gespritzt wird. Bis die Wagen die Lackieranlage durchlaufen haben, sind die Leisten und Zierblenden vom Steuerungssystem für die weitere Montage vorbestellt worden. So sind alle Teile bereits verfügbar, wenn die Karosserien zur Endmontage gelangen.

Überwachung und Steuerung der Lackieranlage
Die gesamte neue Infrastruktur wurde von der Firma Dürr (UK) als Fertiglösung entworfen und gebaut. Durch den Einsatz moderner Fließbett-Technologie ist die Schadstoffemission im neuen Werk praktisch gleich null. Es werden überwiegend Materialien auf Wasserbasis eingesetzt und die gesamte Anlage besticht durch einen sehr niedrigen Energieverbrauch. Der Ablauf wurde darauf optimiert, den Platzbedarf für die Karosserien und den Farbwechsel so gering wie möglich zu halten. Dies erfordert allerdings ein kompliziertes Beförderungssystem und eine zuverlässige elektronische Überwachung und Steuerung. Mit dem Entwurf und der Einrichtung des Überwachungssystems FVMS (Facility and Vehicle Monitoring System) wurde die Firma Haden Ducost beauftragt. FVMS verbindet zwei Systeme miteinander, die auf der Software CIMPLICITY HMI basieren. Das Anlagen-Überwachungssystem FMS steuert die Förderanlagen, die Belüftungssysteme, die Öfen usw., während das Fahrzeug-Überwachungssystem VMS die Position und den Status der individuell gekennzeichneten Karosserien überwacht. Darüber hinaus liefert CIMPLICITY HMI auch äußerst leistungsfähige Statistiken auf der Grundlage von Datenbankeinträgen (SQL-Server).

In einem Steuerungsraum außerhalb der Lackieranlage ist ein Bediener in der Lage, das ganze System zu überwachen oder einzelne Prozesse zu starten bzw. zu unterbrechen. Zudem ermöglichen verteilt im ganzen Werk 15 Bedienpanels über Lichtstifte den Zugriff auf Prozessdaten und zum Teil auch die Eingabe von Daten. So können direkt von der Produktion Daten an die Qualitätssicherung übermittelt werden. Wichtige Informationen liefert die CIMPLICITY Software darüber hinaus auch als Laufschrift auf 32 großen Deckenanzeigen in der Lackieranlage. Diese Funktion kann beispielsweise zur Anzeige von Einzelproblemen oder Systemfehlern bzw. von Produktionsstatistiken oder Meldungen aus dem Steuerungsraum eingesetzt werden.

Systemarchitektur
Die Überwachungs- und Steuerungssoftware verteilt sich auf insgesamt 5 Server, die alle unter Windows NT laufen. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) sichert die Verfügbarkeit des Systems. Die CIMPLICITY-basierten Systeme FMS und VMS, die SQL-Datenbank, die Qualitätssicherungsdatenbank und die CIMPLICITY-Software zur Anzeige der Laufschriftmeldungen laufen jeweils auf einem Server. Im Steuerungsraum können bis zu vier Arbeitsstationen zur Anzeige von bis zu 500 verschiedenen HMI-Masken über die Überwachungssysteme FMS und VMS eingesetzt werden, wobei sich beide Systeme von jeder Arbeitsstation aus aufrufen lassen. CIMPLICITY HMI steuert die Datenkommunikation im gesamten Netzwerk des Werkes, das 15 Arbeitsstationen, 75 SPSen mit über 31.000 Ein-/Ausgängen, 32 Deckenanzeigen und 30 Kameras umfasst.

Fahrzeugüberwachung (VMS)
Mit VMS wird jede einzelne Karosserie innerhalb des Werks von 30 Spezialkameras überwacht, mit denen die Strichcodes an den Karosserien erfasst werden. Die noch unbehandelte Karosserie durchläuft in der Lackieranlage 13 verschiedene Prozesse, darunter einige zur Vorbereitung auf die eigentliche Lackierung. Die Karosserien werden zunächst entfettet, gespült, phosphatiert und elektrotauchlackiert, danach folgen Nahtabdichtung und Unterbodenschutz. Anschließend werden die Wagen nach geplanter Farbe auf den Förderbändern zum Lackieren, Trocknen, Klarlackauftrag und Polieren eingereiht. In zahlreichen Phasen wird jeder einzelne Wagen von Technikern sorgfältig untersucht, um ggf. Nachbesserungen durchführen zu können. Über die Bedienpanels in der Lackieranlage werden Statusinformationen und die Daten für die Qualitätskontrolle an das Fahrzeug-Überwachungssystem zurückgegeben.

Der gesamte Ablauf wird mit CIMPLICITY HMI überwacht. Der Bediener im Steuerungsraum verfügt über eine Hauptmaske, in der alle Ablaufinformationen im Überblick angezeigt werden. Systeminformationen wie bspw. Daten über bestimmte Fahrzeuge oder Prozesse lassen sich per Mausklick einfach abfragen. So kann der Bediener für jedes einzelne Fahrzeug anhand seiner eindeutigen Kennzeichnung den bisherigen Weg durch die Lackieranlage zurückverfolgen oder auch Produktionsstatistiken (Farbe, Stil usw.) abrufen. Von manchen Bedienpanels ist es sogar möglich, die Reihenfolge der Fahrzeuge oder den Ablauf durch Bedienereingaben umzustellen.

Einrichtungsüberwachung (FMS)
Dieses System steuert und überwacht die Geräte und Ausrüstungen in der Lackieranlage. Es liefert Statusinformationen und protokolliert zu Statistik- und Analysezwecken alle Ereignisse in einer Datenbank. Eine Hauptmaske liefert den Gesamtüberblick, aus dem per Mausklick detaillierte Einzelinformationen zu Teilsystemen abgefragt werden können. Dabei kann es sich auch um Istwert-Anzeigen, Statistiken oder Echtzeit-Kurven handeln. Alle Alarm- und Warnmeldungen werden dem Bediener im Steuerungsraum angezeigt, der somit eine zentrale Funktion bzgl. der Wartung oder Instandsetzung übernimmt. Dank einer Funkverbindung zu verschiedenen Stellen im Werk und zu den Deckenanzeigen kann er den Wartungsdienst jederzeit über notwendige vorbeugende Wartungsmaßnahmen oder dringende Reparaturen informieren.

Eine weitere Funktion der Einrichtungsüberwachung ist die Steuerung der Belüftungssysteme, die den Luftaustausch sowie die Temperatur und die Feuchtigkeit der Frischluft regeln. Dies ist besonders wichtig, um die Fahrzeuglackierung möglichst frei von Schadstoffen zu halten und für die Belegschaft von Rover eine saubere Arbeitsumgebung sicherzustellen. Zu den Hauptaufgaben des FMS-Pakets gehört ferner die Steuerung der Öfen, die in verschiedenen Phasen zum Trocknen oder Einbrennen der Lacke eingesetzt werden. Diese Öfen haben bis zu neun Leistungsstufen, bei denen jeweils die Solltemperatur mit einer sehr geringen Toleranzbreite geregelt werden muss. FMS überwacht die Temperaturregelung und speichert alle Istwerte zu Analysezwecken ab. Bei unzulässigen Abweichungen vom Sollwert werden von CIMPLICITY HMI automatisch entsprechende Alarmmeldungen an den Steuerungsraum übertragen.

Systemvorteile
Alan Lashbrook, System- und Projektmanager für Haden Ducost, erläutert einige der Vorteile aus der Software-Verwendung von CIMPLICITY HMI: "Die Fähigkeit der CIMPLICITY Software, enorme Mengen von Produktionsdaten zu speichern, liefert der Geschäftsleitung ein sehr mächtiges Werkzeug, um einerseits den Werdegang einzelner Fahrzeuge zurückzuverfolgen und andererseits die Effizienz der Lackieranlage auszuwerten. Als Systemintegratoren in diesem Projekt können wir nur feststellen, dass die CIMPLICITY-Masken problemlos zu entwickeln waren und dem Bediener sehr übersichtliche und selbsterklärende optische Überwachungsfunktionen bieten."