Ausgangssituation
Das Unternehmen K+S, die damalige „esco - european salt company GmbH & Co. KG“ ist der führende Salzproduzent in Europa. Im größten Werk in Bernburg wird seit mehr als 100 Jahren NaCl mit einem Reinheitsgrad von mehr als 99% bergmännisch abgebaut. In Bernburg werden Industriesalze als auch Salz für die Nahrungsmittelindustrie produziert. Sehr große Mengen werden mit der Bahn als lose Ware verschickt. Darüber hinaus werden ebenfalls sehr große Mengen als BigBags, Sack- und Tütenware verpackt. Diese werden palettiert und in einem Hochregallager für den Versand zwischengelagert.
Das aufbereitete und konditionierte Salz wird auf bis zu 15 Produktionslinien verpackt und palettiert. Die Produktionslinien sollen zukünftig mit SAP verbunden werden.
Die Anforderung an A+K
A+K wurde von K+S beauftragt, ein durchgängiges Konzept für die Einführung eines MES zu erstellen.
Dies umfasste die Ablösung von fünf S5 945 CPUs durch eine moderne S7-416 CPU, die Einführung eines Scada Systems, die Übernahme von Produktionsaufträgen von SAP, den Aufbau der Auftragsverwaltung für die Produktionslinien, die Rückmeldung der Produktionszahlen, der vollautomatischen Versorgung der Liniendrucker durch das neue MES sowie die Einführung der Datenerfassung aller Linien für ein OEE auf Basis SAP.
Unsere Lösung
Die bestehende Software der fünf S5 945 Steuerungen konnte teils automatisiert portiert werden, teilweise musste diese in S7 neu programmiert werden. Für jede Linie wurden ein, teilweise zwei Operatorpanels neu projektiert.
Das erforderliche MES mit Auftragsmanagement, Linienmanagement und SAP Integration wurde auf Basis ProLeiT Plant IT realisiert. Die Aufträge werden von SAP übernommen und im MES verarbeitet. Der Anlagenbediener kann eine Produktionslinie für einen Auftrag starten. Sobald Salz aus der Kristalisation verfügbar ist, beginnt die Linie zu produzieren. Die Produktion kann Stückgenau erfolgen. Ist alles Salz verpackt und das letzte Gebinde palettiert, wird der Produktionsauftrag automatisch beendet und die Ergebnisse an SAP gemeldet.
Die Liniendrucker erhalten je Produktionsauftrag automatisch die erforderlichen Daten und bringen diese auf die Artikel wie Säcke und Kartonverpackungen auf.
Die während der Produktion entstandenen Prozessdaten werden ebenfalls an SAP gemeldet. Auf SAP werden diese Daten für eine OEE Auswertung ausgewertet.
Der Inhousetest
A+K testete das MES im Büro Herzogenaurach vollständig durch. Die SPS Software wurde mit Simulatoren getestet. Der Datenaustausch mit SAP wurde ebenfalls im Büro vorgetestet.
Die Inbetriebnahme
Das neue MES wurde auf einem Server und den Bedienstationen installiert und mit dem neuen S7 400 Automatisierungsgerät verbunden.
Die bestehenden fünf Alt-SPSen S5 945 waren mit je einer Profibus Master Baugruppe ausgestattet.
Das neu installierte S7 400 Automatisierungsgerät wurde ebenfalls mit fünf Profibus Master Baugruppen ausgestattet. So konnten die fünf Profibussysteme direkt auf die neue S7 400 gelegt werden. Die neuen Operatorpanels wurden an den fünf bestehenden Profibusen angeschlossen.
An zwei Wochenenden wurden Vorab-Tests durchgeführt. Dazu wurden die fünf Profibusanschlüssen von den fünf Alt-SPSen temporär auf die fünf neuen Profibusmaster der neuen S7 400 Steuerung umgesteckt.
Jetzt konnte auf allen Produktionsanlagen die Testproduktion gestartet werden.
Nach Abschluss des zweiten Testwochenendes blieben die fünf Profibusstränge auf der neuen S7 400 und das neue MES und die neue S7 400 gingen in den Regelbetrieb über.
Fazit
Das Nachrüsten bestehender Produktionsanlagen mit einem Produktionsleitstand (Manufacturing Execution System MES) ist mit modernen Technologien gut machbar.
Die Portierung von S5 Altcode auf modernen S7 / TIA Code ist wie immer sehr abhängig davon, wie der S5 Code seinerzeit programmiert wurde.
Die Tests im Büro mit entsprechenden Simulatoren / Mocks sind unverzichtbar um die IBS auf möglichst wenige Wochenenden zu beschränken.
Es ist sinnvoll bei der Einführung eines MES die unterlagerten Steuerungen ebenfalls gleich auf einen aktuellen Stand zu bringen.
Wesentliche Merkmale
- Erstellen eines MES auf Basis ProLeiT Plant IT
- Versorgung des MES mit Aufträgen aus SAP
- Versorgung der Produktionslinien und Maschinen mit Auftragsdaten
- Versorgung der Liniendrucker mit Auftragsdaten
- Stückgenaue Fertigung
- Melden der Produktionsdaten an SAP für OEE
- Ablösung von fünf Stück S5 945 durch eine S7-416
- Erstellen zentrale Anlagenvisualisierung mit Meldesystem auf Basis Plant IT
- Vorort Bedienung mit Siemens mobile Operatorpanels
- Integrationstests mit allen Beteiligten an zwei Wochenenden
- Eine Woche Anlaufbegleitung zur Optimierung und Nachschulung des Betreiberpersonals
Kontakt
Sie denken über einen Produktionsleitstand (MES) nach? Bitte rufen Sie mich jederzeit an. Lassen Sie uns kostenlos und unverbindlich über Ihr Projekt sprechen. Finden wir heraus wie ich Ihnen helfen kann.
Jürgen Kohl
