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25.07.1975

Prozeßsteuerung in Fertigungsbetrieben

Stimmt es, daß jede zusätzliche Mark für EDV-unterstützte Fertigungsverfahren vermutlich einen höheren Gewinn abwirft als entsprechende Investitionen im kommerziellen Bereich? Die Frage ist rhetorisch. Eine Antwort wäre allein im Einzelfall möglich. Selbst da ist sie nur schwer zu geben, weil es eine Verständigungsbarriere zwischen den Männern der EDV-Abteilung und denen In den blauen Fabrik-Kitteln gibt.

Fest steht, daß im Vergleich zum Automatisierungsgrad bei den kommerziellen Anwendungen die Computer-Unterstützung der Fertigung bisher meist vernachlässigt wurde. Die Forderung heißt also: mehr EDV in die Fabrik.

Vier Anwender berichten über Lösungen in ihren Häusern, - ein Überblick, gewissermaßen Momentaufnahme zum "State of the Art". -m-

Jürgen Dorenberg, Org/EDV-Leiter der Zementwerke Gebrüder Wiesböck GmbH, Rohrdorf

Der erste Prozeßrechner in einem deutschen Zementwerk - eine Siemens 303 - wurde 1966 in unserem Hause eingesetzt. Unser Ziel: Verbesserung der Rohmehlaufbereitung durch schnelle Analyse des Rohmehls mit einem Röntgen-Fluoreszensanalysegerät, Auswertung der Analyse und entsprechende Mischungsregelung durch den Rechner. Die Alternative war: Bau einer Homogenisierungsanlage, in der die Produktionsschwankungen durch gezielte Mischvorgänge ausgeglichen werden.

Heute ist bei uns eine Siemens 305 in Betrieb mit einem Platte-Betriebssystem, das ein Multiprogramming mit 140 Programmen von derzeit 300 K Befehlen erlaubt. Als Prozeßperipherie sind 160 Analogeingaben, 552 Digitaleingaben, 96 Alarmeingänge und 240 Digitalausgaben angeschlossen. Der Prozeßrechner übernimmt die allgemeine Betriebsdatenerfassung, Protokollierung und Statistik, die Steuerung der Probenentnahme, die Belegung des MRS-Analysegerätes und die Kontrolle des Schichtlabors, die Analysenauswertung und Mischungsregelung sowohl auf der Rohlmehl wie auf der Zementseite. Der Rechner steuert und optimiert die Mahlanlagen mit derzeit 43 Reglern. Weitere Regelungen für den Ofenprozeß und die Zementmühlen sind in Vorbereitung. Wir haben das DDC-Regelsystem Siemens ADC eingesetzt, mit Hilfe dessen Regler bausteinartig mit freiwählbaren Programmfolgen und Regelparametern definiert werden können. Das System ist äußerst flexibel und gestattet den weiteren Ausbau und Änderungen der Prozeßregelung während des laufenden Betriebs ohne Programmänderung oder Neuprogrammierung. Neben den Aufgaben für den Prozeß übernimmt die Prozeßrechner-Anlage die gesamte Versandabwicklung online und realtime sowie die Lohnabrechnung. Im Einzelnen: die Auftragsdatenerfassung und Stammdatenpflege über eine Datensichtstation, die Verwiegung und Beladung auf sechs Waagen, die Fakturierung und Versandpapiererstellung und die Vertriebsstatistiken. Außerdem die Frachtabrechnung für 70 Silo-Lkw, das Banklastschriftverfahren und die Ausgabe der Rechnungsdaten für die Debitoren-Buchhaltung auf Lochstreifen.

Die Rechneranlage arbeitet rund um die Uhr ohne Bedienung durch einen Operator. Jeder Sachbearbeiter kann von seinem Arbeitsplatz über diverse Fernschreiber oder eine Datensichtstation mit dem System korrespondieren.

Heinz Kostka, Organisator für technische DV-Anwendungen in der VAW Leichtmetall GmbH, Grevenbroich

Das Werk Grevenbroich plante im Jahre 1971 drei Bereiche, nämlich eine neue Walzgruppe for Alu-Folien, die Rollenschneiderei und und die Packerei mit insgesamt neun Arbeitsplätzen durch einen Prozeßrechner zu überwachen und zu kontrollieren. Nach eingehenden Überlegungen wurde ein Krantz-Computer Mulbi M installiert.

Bei den insgesamt vier Walzen für Alu-Folien registrieren wir den genauen Zeitablauf, wie er in der Produktion anfällt. Wenn der Mitarbeiter beginnt, drückt er eine Taste "Schichtanfang" mit seiner Personalnummer. Ab dann läuft seine Arbeitszeit und sämtliche Vorgänge - ob personen-, material- oder kundenbezogen - werden im System verarbeitet. Insgesamt erhalten wir zwei Schichtberichte: Eine chronologische Realtime-Ausschreibung der Daten eines Verarbeitungsdurchgangs und eine Sortierung und Summierung aller Daten während der gesamten Schicht. Wir wissen dann bei Schichtende genau, welche Aufträge gelaufen sind, wieviel Ausfallzeiten wir hatten, ebenso die Gründe hierfür.

Die zweite Anwendung läuft beim Verpacken der vom Kunden bestellten Folienrollen. Für eine kundenfertige Verpackung müssen komplizierte Brutto-Netto-Tara-Wägungen vorgenommen werden. Hierbei übernimmt der Mulbi M die erforderlichen Rechenarbeiten. Dabei werden auch gleich ausländische Gewichtseinheiten errechnet und wird sofort ein Packzettel vom Teletype-Drucker ausgeschrieben. Alle hier ermittelten Werte werden wiederum im Rechner verarbeitet und zugeordnet.

Die dritte Anwendung erfolgt in der Rollenschneiderei. Hier werden die Rollen vom großen Mutterband zu Einzelrollen aufgeschnitten. Für den Kunden müssen sie exakt in Breite und Länge geschnitten werden. Ein Messen während des Schneidevorgangs ist nicht möglich, da die Rollen sehr schnell laufen. Stattdessen werden während des Schneidevorgangs die Rollen realtime gewogen und so festgestellt, ob der Rollenumfang bereits innerhalb der vom Kunden geforderten Toleranzgrenze Liegt. Hierzu werden Minimum- und Maximum-Grenzen eingespeichert. Wenn der Rechner diesen Vorgang überprüft und freigegeben hat, wird automatisch der Auftrag verbucht.

Die Gewöhnung der Packerinnen an Tastatureingabe und Teletype-Ausgabe ging leichter, als wir es uns vorgestellt hatten. Leider mußten wir auch Lehrgeld bezahlen: wir werden zum Beispiel nie wieder problembezogen konstrutierte Tastaturen einsetzen. Jeder Änderungswunsch des Betriebes ist entweder nicht zu erfüllen oder nur mit logisch unsauberen Mitteln zu verwirklichen. Außerdem gibt es auf dem deutschen Markt kaum Peripherie, die man im rauhen Walzwerksbetrieb einsetzen kann.

Ein weiterer Prozeßrechner Multi 3 wird demnächst bei unserer sogenannten "dünnen Bandproduktion" als echtes Closed Loop-Steuergerät eingesetzt.

Gerhard Krames, Leiter der EDV-Abteilung des Eisenwerks Sulzau-Werfen R & E Weinberger GmbH, Tenneck, Österreich

Unser Haus ist ein Betrieb der metallverarbeitenden Industrie

mit etwa 450 Beschäftigten und hat sich auf die Erzeugung und Fertigbearbeitung von Gußeisen- und Stahlwalzen zum Einsatz in Walzwerken der Hüttenindustrie spezialisiert.

Eine unserer Prozeßsteuerungs-Anwendungen mit insgesamt vier Rechnern ist unsere Installation einer Walzendrehbank mit zwei rechner-gesteuerten Supporten (Führungsleisten mit einer Vielzahl von beweglichen Werkzeugen). Diese Anwendung mit zwei Rechnern GA SPC 16 von ERA-General Automation ist übrigens die erste ihrer Art in der Welt. CNC-Steuerungen (Coded Numerical Control) empfehlen sich speziell für Bearbeitungsmaschinen mit sehr komplizierten Arbeitsabläufen. In unserem Fall wird das Vor- und Fertigdrehen von Walzen für Breitbandwalzwerke gesteuert. Durch die Reduktion der Rüst- und Nebenzeiten wie das Messen, das Ansteuern von Werkzeugen, die Drehzahl- und Vorschubvorwahl etc. erzielen wir eine Zeitersparnis von etwa 30 Prozent gegenüber konventionellen Bearbeitungsmaschinen diese Art. Die exakte Arbeitsvorbereitung vermindert überdies die Verlustzeiten.

Ein unseren speziellen Bedürfnissen angepaßtes Betriebssystem gestattet einen weitgehend flexiblen Arbeitsablauf, da über Bildschirm Informationen angezeigt werden und über Tastatur geändert bzw. zugegriffen werden kann.

In unserem Werk läuft neben dieser Anwendung eine Spektralanalyse über Prozeßrechner sowie die gesamte kommerzielle Anwendung auf einem ERA-GA-Minicomputer. Wir bemerken durchaus einen ständigen Zwang zu weiterer Technisierung und Rationalisierung, der durch immer preisgünstigeren Hardware und auch durch verbesserte System-Software bei Kleinrechnern unterstützt wird.

Dieter Niemitz, Unit-Supervisor der Fordwerke, Köln

Wir benutzen ein Digital Equipment Duplex-System PDP 11/45

mit je 48 K Kernspeicher sowie zwei Disk-Drives. Außerdem sind vorhanden ein Card-Reader, ein Mag-Tape und ein Line-Printer sowie speziell für unsere Applikation je eine Interface-Unit für den Anschluß von Fernschreibergeräten bzw. für die Ein- und Ausgabe digitaler Signale.

Die einfach vorhandene Peripherie ist umschaltbar für beide Computeranlagen.

Im Preßwerk sind derzeit 20 Fernschreiber installiert, die - gleichmäßig über den Produktionsbereich verteilt - für die entsprechenden manuellen Dateneingaben benutzt werden. Parallel dazu werden automatisch digitale Signale (Pressenhübe) erfaßt und laufend verarbeitet. Grundsätzlich handelt es sich um ein Informations- und Berichts-System, welches - kybernetisch betrachtet - Regelkreisfunktionen wahrnimmt. Dadurch wird eine bessere Integration aller direkt oder indirekt am produktiven Geschehen beteiligten Aktivitäten erzielt. Der Produktionsprozeß wird durch den schnelleren gezielten und umfassenden Informationsfluß transparenter (Meßglied im Regelkreis).

Die Informationen beziehen sich zum Beispiel auf Werkzeuge und Pressen, Instandhaltungstätigkeiten, Qualitätsmerkmale, Störgründe und Stückzahlen.

Basierend auf der systematischen und einheitlichen Erfassung, Verarbeitung und Verdichtung dieser Informationen zusammen mit gespeicherten Stammdaten ist ein stets aktuelles und deshalb wirksames Feedback hinsichtlich des Produktionsprozesses möglich.

Es werden Mängel schneller erkannt und abgestellt, die Kommunikation wird verbessert, und Dispositionen und Planungen sind leichter und genauer durchzuführen. Somit wird insgesamt die Produktivität des ganzen Preßwerkes erhöht.

Unser gesamtes Preßwerk hat einen Neuinvestitionswert von ca. 350 Millionen Mark. Es ist wirtschaftlich immer sinnvoll, eine so hohe Investition unter genauer Kontrolle zu haben, zumal wir an der Kapazitätsgrenze operieren. Wenn es uns gelingt, mit diesem System die Kapazitätsnutzung um nur ein Prozent zu verbessern, dann entspricht das einer vermiedenen Neuinvestition von rund zweieinhalb Millionen Mark.