Compoundieranlagen: Opdenhoff liefert AutomatisierungssystemeEin Ausfall von Produktionsanlagen kann für ein Unternehmen schnell zum wirtschaftlichen Desaster werden. Dabei hängen Zuverlässigkeit und damit die Verfügbarkeit moderner Automationslösungen stark davon ab, wie reibungslos das komplexe Zusammenspiel der eingesetzten Komponenten selbst in heiklen Momenten funktioniert. Damit der Prozess optimal arbeitet, muss eine große Anzahl von Daten ständig erfasst und für den Bediener aufbereitet werden. So hat der Automatisierungsdienstleister und -hersteller Opdenhoff Technologie aus Hennef mit und für den Kabelhersteller Nexans Deutschland ein neues Automatisierungskonzept für dessen bestehende Produktionsanlagen in Nürnberg entwickelt und geliefert. Es beruht auf dem plattformunabhängigen Produktionsmanagementsystem OPDWIN von Opdenhoff sowie einer SPS-basierten Steuerung mit einer Simatic S7 400 und einer Prozessvisualisierung mit dem PC-basierten SCADASystem WinCC von Siemens.

Nexans Deutschland Industries zählt zu den führenden Kabelherstellern weltweit und bietet ein umfassendes Spektrum an Hochleistungskabeln, Systemen und Komponenten. Der Kabelhersteller beschäftigt rund 18.000 Mitarbeiter in 80 Werken Speziell am Standort Nürnberg – bei dem Opdenhoff tätig war – produzieren 500 Mitarbeiter über 200.000 km Kabel im Jahr, und zwar besonders anspruchsvolle und sensible Leitungen in Form von Energie- und Datenleitungen für Roboter, Hochtemperatur- und halogenfreie Kabel mit speziellen Füllstoffen. Die bei Nexans eingesetzten Isolierstoffe werden weitestgehend selbst entwickelt und hergestellt. Dieser „Maßanzug“ sichert den Kunden exakten und sicheren Einsatz im individuellen Anwendungsbereich. Jährlich werden 30.000 t Kunststoffgranulate an Schwesterfirmen innerhalb und außerhalb Deutschlands geliefert, gut ein Fünftel verbleibt als Eigenversorgung am Standort Nürnberg.

Hochkomplexe Kabelproduktion

Bei der Herstellung von Kabeln wird der Kunststoff, der zur Isolierung dient, in einem speziellen Verfahren auf den Leiter, bzw. als Mantel auf den Aderverbund aufgebracht. Dafür muss das Kunststoffgranulat eingefärbt, auf bis 220 Grad erwärmt, verdichtet und plastifiziert werden. Anschließend wird die Schmelze über einen Spritzkopf geführt, wo sie auf die zu isolierende Ader oder den Aderverbund aufgebracht wird. Extrusionslinien umfassen, neben dem Extruder und den Werkzeugen, Abwickeleinheiten für den Leiter und Dosiereinheiten zum Beschicken des Extruders mit dem entsprechenden Isolierwerkstoff. Das isolierte Fertigprodukt wird anschließend, gekühlt, getrocknet beschriftet und nach eingehender Inline-Qualitätsprüfung aufgewickelt. Zur Herstellung des Isoliermaterials verfügt das Werk in Nürnberg über 6 Compoundierungslinien, die über 100 verschiedene Rezepte verarbeiten. Um wettbewerbsfähig zu fertigen, arbeitet die Produktion ununterbrochen im Schichtbetrieb. Dabei ist man auf eine überdurchschnittliche Ausfallsicherheit stolz, die u.a. einer perfekt auf das Unternehmen zugeschnittenen Mess-, Automatisierungs- und Steuerungslösung der Firma Opdenhoff aus Hennef zu verdanken ist. Die jahrelange und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Opdenhoff war schließlich auch der Auslöser für die Planung des neuen Automatisierungskonzeptes, welches gemeinsam erarbeitet wurde. Das technische Management von Nexans entschied sich in 2005 für eine Weiterentwicklung der bestehenden Opdenhoff-Automatisierung und Steuerung. Der Umbau der ersten 3 Linien erfolgte zum Jahreswechsel 2004/2005, die restlichen 3 im Dezember/Januar 2005/2006.

OPDWIN PMS bietet Flexibilität

Die Entscheidung für das Produktionsmanagementsystem OPDWIN PMS wurde auf der Grundlage des Preis-Leistungsvergleichs getroffen. Zum Einsatz kam ein S7 400 basiertes Steuerungssystem mit Siwarex- Wägeprozessoren und WinCC Visualisierung auf einem PCSystem. Weitere Vorteile führt Dipl.-Ing. Gerd Dudda, Leiter technische Dienste bei Nexans an: „Begeistert hat uns wieder die Flexibilität von Opdenhoff. Binnen 1,5 Wochen waren wir in der Lage, die vollen Schichten zu fahren. Die Implementierung klappte reibungslos und wir waren selbst überrascht, dass das PMS nach kürzester Zeit fehlerfrei und ausfallsicher lief. Darüber hinaus bewerten meine Mitarbeiter die Bedienung als übersichtlicher, da auch die Fehlersuche an den Maschinen viel einfacher und schneller geworden ist. Stillstandszeiten haben wir somit auf ein Minimum begrenzt.“ nach Aussage des Verantwortlichen konnte die Transparenz des Prozesses verbessert und Handeingriffe deutlich verringert werden, was eine Steigerung der Produktqualität darstellt.

Anforderungsgerechtes Baukastensystem

Auch im Hinblick auf das Leitsystem und die fehlerfreie Steuerung bevorzugte der Nexans-Ingenieur die Opdenhoff- Lösung. Unter dieser werden die Anlagen- und Maschinensteuerungen auf der Basis von Programmiersoftware von Siemens codiert. Die darauf aufsetzende OPDWIN PMSSoftware ist in der Programmiersprache Java entwickelt und plattformunabhängig. Das mittelständische Unternehmen hat die Standard-Benutzeroberfläche flexibel an die Fähigkeiten und Anforderungen bei Nexans angepasst. Als vorteilhaft empfand es Dudda auch, dass sich das plattformunabhängige OPDWIN PMS insbesondere hervorragend für die Modernisierung der bereits bestehenden Automatisierungslösung eignete und ohne jegliche Veränderung der bereits eingesetzten Anlagen implementiert werden konnte. Bei dem Kabelhersteller kamen folgende Module zum Einsatz:

• Konfigurationsmanagement
• Anlagenmanagement
• Rohstoffmanagement
• Auftragsmanagement
• Statistikmanagement

WinCC als Prozessvisualisierung

Opdenhoff setzte Simatic WinCC als Leitsystem sowie die Steuerung Simatic S7-400 ein. Das Konzept mit WinCC als Prozessvisualisierungssystem wurde gemeinsam erarbeitet und ausgeführt. Als überlegen gegenüber dem bisher vorherrschenden System erwies sich WinCC mit Client-Server- Struktur sowie die verteilte Automatisierungsarchitektur mit durchgängiger Programmierung und Datenhaltung. Der zusätzliche Einsatz des WinCC/ Webnavigators bietet dem Unternehmen die Möglichkeit, die Anlage über das Internet oder firmeninterne Intranet bzw. LAN zu bedienen und zu beobachten. Der Webnavigator besteht aus einer Kombination von Webnavigator-Server und Webnavigator- Client. Der Webnavigator Server ist so leistungsfähig, dass je nach Lizenzierung bis zu 50 Clients mit Prozessbildern, Meldungen und aktuellen Prozessdaten versorgt werden können. Auf Basis bestehender Steuerungshardware sowie Softwareentwicklungen lassen sich bei Nexans nun ohne großen Aufwand einzelne Aggregate ebenso wie die kundenspezifische Anlagen mit variabler Anzahl von Trockenbehältern, Dosiersystemen und Fördergeräten projektieren, aufbauen, steuern und visualisieren. Bei der Rezeptverwaltung wählen die Nexans-Mitarbeiter je nach Order aus 100 verschiedenen Rezepten. Das für den Auftrag geforderte Rezept wird geöffnet und den verschiedenen Produktionslinien zugeordnet. So wird z. B. ein angelegter Auftrag über 50 t den Linien 1–6 zugeteilt und damit aktiv. Mit Hilfe des OPDWIN PMS kann Nexans nicht nur die Rohstoffe bilanzieren, voll automatisch verwiegen, sondern auch die Rezepte wesentlich einfacher verwalten. Fasst man die Vorteile dieser Automatisierungsund Steuerungslösung einmal zusammen, so produziert das Nürnberger Unternehmen seit der Inbetriebnahme 390 t pro Tag mit steigender Tendenz.