Erschienen am: 14.04.2017, Ausgabe SPS-MAGAZIN Hannover Messe 2017

Einfacher Datenaustausch

Textilmaschinen, die an Kunden auf der ganzen Welt verkauft werden, müssen für die Produktionsplanung oder zur Anbindung an ein Leitsystem in ganz verschiedene Kundennetze integriert werden. Dafür war in der Vergangenheit ein hoher Aufwand notwendig. Der Einsatz eines neuen Gateways vereinfacht das Vorgehen und sorgt für direkte Einsparungen.


Bei Textilwaren denkt jeder zunächst an Bekleidung. Doch die Palette der unter diesem Begriff zusammengefassten Produkte ist deutlich breiter und umfasst auch technische Textilien, Vliesstoffe und Bodenbeläge. Für die Erzeugung von Textilwaren sind mehrere Arbeitsschritte notwendig, die von der Fasergewinnung über die Garnerzeugung bis hin zum Weben textiler Flächengebilde reichen. Daran schließt sich die Textilveredelung an, mit der die Textileigenschaften an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden: hinsichtlich Aussehen, Griff, Trage- und Pflegeeigenschaften oder Haltbarkeit. Ein Teilbereich der Textilveredelung ist die Trockenveredelung, bei der textile Flächengebilde ohne Anwendung von Nässe behandelt werden. Dazu zählen das Trocknen, Thermofixieren, Sanforisieren, Kompaktieren, Relaxieren, Kontinuefärben oder das Kondensieren.

Aufwändige Einbindung in Kundenumgebung

Ein weltweit tätiger Anbieter im Bereich der Trockenveredelung von Textilwaren ist der Maschinenbauer Brückner mit Hauptsitz in Leonberg. Neben den Maschinen und Anlagen selbst bietet das Unternehmen seinen Kunden auch vielfältige Dienstleistungen: von der Anlageninstallation über die Schulung und Betreuung der Maschinenführer bis hin zur Wartung und Reinigung der Maschinen. Über Ferndiagnose- und Fernwartungsprogramme können Techniker bei auftretenden Problemen schnell die Ursache einer Störung ermitteln und gezielt in die Maschine eingreifen.

Einbindung der Maschinen beim Kunden

Für Brückner-Maschinen ist die Möglichkeit zur Einbindung in die kundenseitige Infrastruktur eine wichtige Funktionalität. Über eine Datenschnittstelle lässt sich insbesondere der Kundenwunsch nach einer papierlosen Fertigung umsetzen, wo auftragsbezogen die Übertragung der einzelnen Prozessparameter in das Produktionsplanungssystem stattfindet und ebenfalls die Überwachung der Prozessdaten zur Qualitätssicherung erfolgt. Eine Herausforderung dabei ist, dass bei den Kunden immer wieder unterschiedliche Leitsysteme zum Einsatz kommen. Häufig planen die Kunden auch das Leitsystem erst zusammen mit der Textilveredelungsanlage, sodass die passenden Datenschnittstellen noch nicht endgültig geklärt sind. Als Ausweg aus diesem Konflikt hat der Maschinenbauer zunächst die Datenschnittstelle bei Auftragsvergabe mit einem OPC-Classic-DA-Server angeboten. Allerdings gestaltete sich die Integration des Servers auf der Kundenseite oft schwierig, weil keine passende Systemplattform dafür zur Verfügung stand. So musste Brückner erst ein System für die Installation der Software und die Konfiguration der Datenschnittstelle finden, um damit die Abnahme für die Funktionalität der gelieferten Maschine durchführen zu können. Auch die Abstimmung zur Einbindung in die IT-Infrastruktur auf der Kundenseite war nicht leicht, wenn hier externe Dienstleister ins Spiel kamen.

Mit OPC UA vorbereitet für Industrie 4.0

Mit dieser Situation wollte sich Brückner nicht abfinden und suchte nach einem alternativen Lösungsweg mit einem deutlich reduzierten Integrationsaufwand in das Kundennetz. Er sollte auf einer separaten Hardwareplattform aufsetzen und für den Datenaustausch einen offenen Standard verwenden. Bei der Suche stieß der Maschinenbauer auf das Unternehmen Softing und das Gateway Echocollect. Es ermöglicht eine Verwaltung und Weiterverarbeitung von Prozessdaten aus Steuerungen, kann als Standardkomponente zusammen mit bestehenden Systemen eingesetzt werden und benötigt für die Integration keinen separaten PC. Nach der anfänglichen Konfiguration erfordert das Gateway keine weiteren Benutzereingriffe und Aktualisierungen. Es ist deshalb speziell auf den kombinierten Einsatz in zwei eigenständigen Umgebungen, etwa für die Integration der Textilmaschinen in Kundennetzen, ausgerichtet und benötigt keine Wartung. Im Bedarfsfall lässt sich selbst ein Gerätetausch durch einen Tausch der integrierten SD-Karte mit der gespeicherten Konfiguration unkompliziert durchführen. Echocollect lässt sich über einen Projektimport konfigurieren - ohne Änderungen im SPS-Programm der angebundenen Textilmaschine. Programmierkenntnisse sind ebenfalls nicht erforderlich.

Erfolgreicher Wechsel

Für den Datenaustausch stellt Echocollect einen modernen OPC-UA-Server mit umfassendem Sicherheitskonzept zur Verfügung, das optional die Verschlüsselung der übertragenen Daten sowie die Authentifizierung über Zertifikate ermöglicht. Durch die automatische Zwischenspeicherung der gesammelten Daten mit einem Zeitstempel kann ein Verbindungsabbruch überbrückt werden. Nach der Wiederherstellung der Verbindung erfolgt automatisch die Weiterleitung der gesammelten Daten. Für eine erhöhte Netzsicherheit unterstützt das Gateway eine physikalische Trennung der beiden angebundenen Ethernet-Netze. Damit lässt sich die Produktionsanlage vom kommerziellen IT-Netz entkoppeln. Heute liefert der Hersteller seine Textilmaschinen standardmäßig mit Echocollect aus. Für die Datenschnittstelle kommt OPC UA zum Einsatz. Der Kunde erhält mit der Lieferung der Maschine nur noch die Zugangsdaten und die Schnittstellenbeschreibung. Er kann dann den Lieferumfang über einen OPC UA-Client, z.B. den kostenlos verfügbaren OPC-UA-Demo-Client von Softing, überprüfen und die Datenanbindung über den OPC-UA-Standard realisieren. Die physikalische Trennung der Ethernet-Netze kommt Brückner ebenfalls entgegen: Damit lässt sich das Netz der Textilmaschinen vollständig vom Kundennetz trennen, so dass für die Integration in das Produktionsplanungs- und Leitsystem des Kunden deutlich weniger Absprachen mit der zuständigen IT-Abteilung auf der Kundenseite notwendig werden.

Unmittelbare Einsparungen

Sinisa Krecak, der verantwortliche Entwickler bei Brückner, fasst die Ergebnisse zusammen: "Durch die Einbindung des Echocollect-Gateways ist der Zeitaufwand für die Koordination und die Integration in die Kundenumgebung vor Ort deutlich geringer geworden. Wir können jetzt den OPC UA-Server vor der Auslieferung komplett konfigurieren und testen und stellen so unseren Kunden quasi ein Plug&Play-System zur Verfügung. Das bedeutet für uns unmittelbare Einsparungen."