Schneller Bildaufbau sorgt für maximalen Überblick

Dipl.-Ing. Gerhard Voß ist Fachjournalist in Ladenburg, Ing. (grad) Karl Heinz Charusa ist Leiter der Software- und IT-Dienstleistungen der Vescon GmbH in Mannheim.

Die neue Produktionsanlage für die Ford-Typen Fiesta und Fusion produziert täglich 1800 Fahrzeuge im 60-s-Takt. Die Komplett-Montage der Fahrzeuge erfolgt in einer 800 m langen Halle. Dabei werden die einzelnen Baugruppen und Teile von 13 in der Nähe angesiedelten Zulieferern taktsynchron bereitgestellt. Dafür galt es, die Zuliefer-Bänder, Weichen und Abzweige mit einer Gesamtlänge von zwölf Kilometern zu managen. Da die Einzelausstattung der Fahrzeuge wie auch die Türen, Achsen, Motoren und Räder sehr variantenreich sind, war ein umfassendes Management sowohl von der Zulieferseite erforderlich als auch bei den unterschied-lichen Montagelinien. Dabei bedienten sich die Ford-Techniker des Know-how der Böblinger Eisenmann Maschinenbau KG, die wiederum, was den steuerungstechnischen Teil anbelangt, auf die Kenntnisse des Mannheimer Automatisierers Vescon GmbH zurückgriff.

Realisiert wurden die Fertigungsstraßen mit Elektrohängebahnen. Jedes der 1000 Fahrmodule ist mit einer eigenen Steuerung und einem Leser für die an der Hängebahn installierten RFID-Tags (Radio Frequency Identification) ausgerüstet. Die Fahrmodule bekommen so eine eigene Intelligenz. Die Steuerung selbst kommt ohne eine eigene Stromversorgung aus und erweist sich so als äußerst widerstandsfähig gegen Verschmutzung und garantiert dennoch eine hohe Lesesicherheit. Auf aufwendiges Verkabeln oder spezielle Schienenabschnitte für Fahr-, Lastwechsel- und Positionierfunktionen konnte verzichtet werden. Hinzu kommt, dass durch die Vielzahl an Zulieferfirmen ein Überwachen und Protokollieren der Prozesse notwendig ist, da Auftraggeber Ford nach der Anzahl der übergebenen Karossen abrechnet.

Das Vescon-Konzept sah vor, eine vollständige Bildschirmdarstellung und Datenprotokollierung sowie das Progammieren der Kopfsteuerungen der Simatic S7-400 zu realisieren. Zum Lieferumfang gehörte auch das Entwickeln der zugeordneten Hardware für die Leittechnik. Die Vescon-Experten wählten zwei HP-LT-6000-Server, auf denen das Prozess- und Visualisierungssystem Finion läuft. Es versorgt die im Leitstand und an den Arbeitsplätzen verteilten Beobachtungs-Bildschirme mit den richtigen Daten. Keine leichte Aufgabe, denn es müssen über 400 000 Prozessvariablen verarbeitet werden. Dazu kommt, dass auch jede Änderung der Fahrmodule protokolliert werden muss.

Das skalierbare und offene Finion-System selbst ist eine gemeinsam von Vescon und Eisenmann entwickelte Software für Prozessleit- und Fernwirktechnik. Sie ist leistungsstark, skalierbar und von programmtechnischer Offenheit geprägt. Für die Anwendung in Köln wurde die Software speziell darauf ausgerichtet, Prozessvariable und -bilder schnell auszuwerten. Herzstück dieser objekt- und ereignisorientierten Anwendung ist ein zentrales Programmmodul, das für alle Prozesse und Schnittstellen verantwortlich ist. Hier können beliebige Programmbausteine, Module und Fremdprodukte angekoppelt oder integriert werden. Auch die Bedienoberfläche kann unabhängig und projektbezogen beispielsweise von Visual Basic oder Macromedia Flash frei visualisiert werden.

Die Ford-Experten stellten schnell fest, dass die Wahl von Finion richtig war. Denn das System erfasst jede Änderung in der Anlage und protokolliert dies in einer Microsoft SQL-Datenbank. Danach werden die aktualisierten Daten den Bedienstationen und Auswertemodulen zur Verfügung gestellt. Auch die Prozessbilder werden mit Finion neu dargestellt. Statt mehreren hundert Einzelbildern, die über den Ablauf in der großen Fertigungsstätte informieren, reichen jetzt 16 zoombare Bilder für die Gesamtanlage. Trotz der hohen Informationsdichte der wenigen Bilder stellt das System sie innerhalb 1 s dar. Der Anwender ist somit in der Lage, eine Störung sofort zu lokalisieren, ohne sich zeitaufwendig durch mehrere Übersichts- und Detailbilder hindurch zu arbeiten. Dieser Vorteil ist gerade bei Anlagen dieser Größenordnung überzeugend, denn hier müssen dem Bedienpersonal riesige Datenmengen an Meldungen schnell zur Verfügung stehen. Nach zwei Jahren störungsfreiem, lückenlosem Betrieb der Anlage für die Fahrzeugproduktion wurden weitere Nachfolgeprojekte, beispielsweise bei der Produktion des Smart in Hambach, erfolgreich abgeschlossen. Die Ergebnisse sind auch hier eine schlankere Produktion und eine stressfreiere Fertigung.

Prozessvariable schnell auswerten und reagieren

Die Zusammenarbeit zwischen Eisenmann und Vescon gilt als erstes Betreibermodell für fördertechnische Anlagen. Eisenmann übernahm nicht nur die Planung, den Bau und die Installation der Fertigungs- und Logistikeinrichtungen, sondern zeichnet auch nach dem Produktionsstart 2002 für den Betrieb der Fördertechnik verantwortlich. Das dazu notwendige zusätzliche Software- und IT-Dienstleistungs-Know-how wurde von der Vescon GmbH beigesteuert.