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Use Case | Hersteller Kupplungen- und Reibbeläge | Zeitersparnis durch Transparenz im Betrieb der Heizpressen

Problembeschreibung | Was verliert der Bediener heute?

Die Frima GmbH produziert seit über 20 Jahren Brems- und Kupplungsbeläge für Industrieanwendungen in nahezu unzähligen Formen, Abmessungen und Materialien. Als Vollfertiger deckt das Unternehmen den gesamten Produktionsprozess, von der Mischungsherstellung aus den einzelnen Rohstoffen über die Formgebung bis zum fertig verpackten Reibbelag, ab.

Für die Produktionsexperten ist die genaue Stückzahl der in den Pressen produzierten Formteile ein wichtiger Indikator für die Auslastung und den Wirkungsgrad der Maschinen. Auf Basis dieser Informationen können sie Prognosen für die Auftrags- und Produktionsplanung erstellen und Soll-/Ist Abweichungen rechtzeitig erkennen und gegensteuern. In der Praxis ist es jedoch schwierig, die Daten in Echtzeit zu erfassen. Nicht jeder Pressvorgang wird zu Ende ausgeführt, zudem variiert die Zahl mit den im Wechsel eingesetzten Formen für vier oder sechs Beläge pro Fahrt. Die Anzahl der Pressvorgänge korreliert daher nur bedingt mit der Menge der Endprodukte. Auch die naheliegende Lösung, einen induktiven Sensor in jeder Maschine zu installieren, schied aufgrund des Produktionsverfahrens aus – zu groß der manuelle Anteil am Befüllen und bei der Entnahme. Gefordert war daher ein neuer Weg.

Lösungsbeschreibung

Mit einem ungewöhnlichen und individuell entwickelten Konzept überwacht der Bremsbelagspezialist Frima seine Heißpressen. ln den SPS der Maschinen wird die jeweils aktuelle Auslastung mittels eines selbst programmierten Stückzählers erfasst und über ein System bestehend aus IO-Link-fähigen Gateway „io-key“, integrierter SlM-Karte für NB-loT, 2G und Cat-M1 in die Cloud übertragen. So lassen sich ohne einen einzigen Sensor die Funktion der Pressen in Echtzeit überwachen und die Produktionsplanung optimieren.
Frima hat den Autosen-io-key mit einem IO-Link-Modul zu einem leistungsfähigen Gateway für die Übertragung von SPS-Daten aus aktuell fünf Heißpressen erweitert.


In die SPS wurde ein neuer, manipulationssicherer Zähler programmiert. Dieser erfasst nur die tatsächlich komplett ausgeführten Pressvorgänge, verknüpft diese mit Informationen zu den verwendeten Formen und berechnet daraus die Stückzahl. Derzeit sind sieben Maschinen mit dem Zähler ausgestattet. In der finalen Ausbaustufe sollen es alle 11 sein. Jede SPS ist über Kabel mit dem IO-Link-Verteiler mit dem io-key verbunden. Darüber können maximal acht Datenquellen mit dem autosen-io-key verbunden werden. Die Daten werden alle 10 Sekunden übertragen und parallel im gleichen Dashboard angezeigt. Dieses generiert sich automatisch, zum Beispiel für die Anzeige der Werte von Temperatur- oder Füllstandssensoren.
Geplant ist nun der Rollout der Lösung auf den gesamten Pressenpark. Zudem sind bereits weitere Projekte angestoßen. Unter anderem werden durch die Überwachung der Pressen über Schwingungs- und Vibrationssensoren Betriebszustände erfasst und Störungen und Verschleißerscheinungen frühzeitig erkannt. Bei diesen neuen Anwendungen kann die technische Basis, der io-key, seine Stärken wie die automatische Sensorerkennung über IO-Link noch besser ausspielen. Schließlich ist er in seiner Grundkonzeption auch für Anwendungen ohne SPS bzw. für Nutzer, die ohne Eingriffe in die IT und mit geringem technischen und finanziellen Aufwand Cloud-Applikationen realisieren wollen, ausgelegt.

Autor: Wolfgang Seidl

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