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Steuerungstechnik zum Schäumen

Vorteil Siemens: Weltweit vor Ort und zukunftssicher
Steuerungstechnik zum Schäumen

Steuerungstechnik | Immer komplexere Werkstoffe erfordern neue Steuerungstechnik an Partikel-Schaumstoffmaschinen der Kurtz-Ersa-Gruppe. Um diese im internationalen Markt vertreiben und weltweit warten zu können, musste der Partner ebenfalls global vertreten und zukunftssicher sein.

Dominik Zeilmann Digital Factory, Siemens, München

Schaumstoff-Werkstücke werden auf der Basis von Partikeln erzeugt. Diese bestehen aus expandierbaren Kunststoffen, die durch die Einwirkung von heißem Dampf im Werkzeug ihr Volumen mindestens verzehnfachen. Der sicher bekannteste Partikelschaumstoff ist Styropor. Bei dem Zulieferkonzern Kurtz Ersa werden neben expandiertem Polystyrol (EPS) auch expandiertes Polypropylen (EPP) und expandiertes thermisches Polyurethan (E-TPU) erzeugt.
Die kleinen Partikel werden zunächst in einem Vorschäumer um den Faktoren zwei bis vier expandiert, dann werden sie in das Werkzeug eingeschossen. Dieses „kocht“ die Pillen und verschmilzt sie zu Blöcken oder Formteilen, heißer Dampf sorgt für die richtige Temperatur. Dann wird das Werkstück durch gezielte Abkühlung stabilisiert und nach dem Öffnen des Werkzeugs entnommen.
Leicht vorstellbar, dass es bei diesem Prozess auf eine genaue Steuerung und Regelung der Temperaturen, der Drücke und der Bewegungen ankommt. „Und diese Anforderungen nehmen zu, je weiter man vom Standard-Werkstoff EPS wegkommt, hin zu EPP und E-TPU. Daher wird die Steuerung immer wichtiger“, erklärt Uwe Rothaug, Geschäftsführer von Kurtz-Ersa.
Chancen am Markt ausbauen
Während es im „Low-Tech“-Segment bereits Wettbewerb aus Fernost gibt, kann der Kreuzwertheimer Anbieter im High-End-Bereich weiterhin einen Vorsprung halten. Erwähnt sei hier etwa der Einstieg in E-TPU-Maschinen, auf denen Sportartikelhersteller beispielsweise Laufsohlen oder Fahrradhelme produzieren. Dieses Segment will man nun weiter ausbauen, weshalb auch neue Steuerungstechnik von Siemens Einzug gehalten hat, heißt es.
Neben singulären Maschinen in mehreren Linien stellen die Franken auch komplette Anlagen her, inklusive der nötigen Handhabungstechnik. Die Maschinen werden weltweit vermarktet und natürlich auch gewartet. „Um solche Projekte realisieren und im Betrieb unterstützen zu können, brauchen wir einen Partner, der überall vor Ort ist und schnell reagieren kann – einer der Gründe, warum wir uns für Siemens entschieden haben“, so Rothaug.
Die neuen Partikel-Schaumstoffmaschinen werden von der so genannten ‚Nanobox‘ gesteuert, einem Panel-PC Simatic IPC 227D. „Wir haben uns für eine PC- und nicht für eine Controller-Steuerung entschieden, weil unsere Kunden immer mehr Wert auf eine anspruchsvolle Visualisierung legen. Das kann man vernünftigerweise nur unter Windows auf einem PC machen“, erläutert der Konzern-Geschäftsführer.
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit einer solchen Steuerung wertet der für den Kunden zuständige Siemens-Betreuer Dominik Zeilmann als „gleich hoch“ auf einer Skala im Vergleich zu einer Controller-Lösung. Zudem gebe es keine Nachteile bei der Nutzung von Peripherie-Bausteinen aus dem S7-Baukasten des Anbieters. Des Weiteren könne der PC auch noch andere Programme bedienen, wie etwa Excel für die Datenauswertung.
Ähnlich positiv bewertet man beim Anwender Kurtz Ersa die Vernetzungsmöglichkeiten der Lösung, etwa für den Einsatz in der Fernwartung. Als internen Bus setzt man bei den Partikel-Schaumstoffmaschinen auf Profinet von Siemens. Für den Aufbau der erwähnten Visualisierung verwendet der Zulieferer WinCC, ebenfalls von Siemens bereitgestellt.
Gemeinsam sicher in die Zukunft
Um sich weiterhin am Weltmarkt zu behaupten, hält Rothaug mehrere Aspekte für wichtig: „Komplette Anlagen mit Roboterbedienung zu bauen, Prozesse zu automatisieren und überall auf der Welt mit solcher Technik vertreten zu sein.“ Hierfür brauche man „einen Partner, der die entsprechende Zukunftsfähigkeit besitzt und uns bei der Umsetzung unserer Roadmap begleiten kann. Bei Siemens sehen wir das als gegeben an.“
Seine Kunden, so sagt Rothaug, erwarten zunehmend, dass der Mischkonzern Maintenance-Aufgaben übernimmt und das so effektiv wie möglich. Daher sollen auch die Anlagen so einfach wie möglich zu warten und zu bedienen sein. So will man künftig Maschine und Roboter nur noch von einer Steuerung aus programmieren und bedienen und entsprechend nur einen Mann vorhalten, der beides kann. Siemens kommt diesen Wünschen mit MX Automation entgegen. Mit dem Modul können Kuka-Roboter direkt von Simatic-Steuerungen aus programmiert werden – nur ein Beispiel dafür, was Kurtz Ersa und Siemens in Zukunft gemeinsam anpacken wollen.

Der Anwender
Kurtz Ersa begann 1971 damit, eine eigene Schaumstoffmaschine zu entwickeln und zu vermarkten. Die Mitarbeiterzahl stieg weltweit auf mehr als 1200 Personen, der Großteil arbeitet in Wertheim. Der Umsatz stieg von mehr als 170 Mio. Euro im Jahr 2013 auf 235 Mio. Euro im Jahr 2015. Das Unternehmen vermarktet seine Produkte in Europa, Amerika und Asien. Kurtz Ersa befindet sich nach wie vor in den Händen der Gründerfamilie, mittlerweile in der sechsten und siebten Generation.

Der Anbieter
Siemens ist sowohl in den Branchen Steuerung und Regelung als auch in PLM-, CAD- und Simulationssoftware tätig. 1847 gegründet, zählt der Mischkonzern heute zu den global führenden Unternehmen der Elektrotechnik und Elektronik. Die Aktiengesellschaft mit Sitz in Berlin und München beschäftigte 2015 weltweit rund 348 000 Mitarbeiter und erwirtschaftete einen Umsatzerlös von rund 75,6 Mrd. Euro, was nach Steuern einen Gewinn von 7,4 Mrd. Euro ergab.
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