Beckhoff-Lösungen für die Verpackungsmaschinenbranche

Beckhoff will sich stärker im Bereich der Verpackungsmaschinenhersteller engagieren. Mit welchen Komponenten wollen Sie das vor allem tun? Wir wollen uns in vielen vertikalen Märkten spezialisieren, auch im Packaging-Bereich. Wir bauen unser Automatisierungsportfolio immer weiter aus. Dabei haben bestimmte Branchen, wie beispielsweise die Verpackungsmaschinenbauer, eine besondere Bedeutung für uns. Beckhoff hat eine offene Hardware-Plattform, die so skalierbar und performant ist, dass sie sich für jede Branche eignet. Wir spezialisieren uns daher vor allem im Bereich unserer Software Twincat. Bedeutet das, dass sie für die unterschiedlichen Branchen entsprechende Softwarebibliotheken anbieten? Ja, ganz genau. Die Automatisierungssuite Twincat ist sehr universell und branchenunabhängig ausgelegt. Unsere Softwarelösung bündelt das Knowhow aus allen Bereichen der Automatisierungstechnik. Davon können dann auch alle Branchen profitieren, egal ob es am Ende um eine Verpackungsmaschine oder um eine Presselinie geht. Für die Verpackungsbranche bieten wir Standard- und spezielle Software-Libraries, in denen viele vorgefertigte Lösungen bereitstehen, wie z.B. Druckmarkenregelung, Tänzer-Kontrolle der Druckmarkenregelung, Fliegende Säge oder Momenten-Regelungen. Diese Funktionsbausteine werden durch einfaches Parametrieren an die entsprechende Anwendung angepasst. Mit dieser Software sind wir in der Lage, jede Verpackungsmaschine abzubilden. Und der Anwender spart Zeit- und Entwicklungskosten. Darüber hinaus ist die Firma Beckhoff Mitglied der OMAC-Organisation und unterstützt natürlich die Guidelines der sogenannten PackAL-Library. Und wie sieht es mit der Hardware aus? Sie haben recht, ebenso wichtig ist der Aspekt der Hardware. In diesem Bereich gibt es gerade im \’Packaging\‘ verschiedene \’Flaschenhals-Szenarien\‘. Jede Verpackungsanlage hat irgendwo eine \’Engstelle\‘, die man bisher – häufig notgedrungen – akzeptieren musste, weil die klassischen Automatisierungskomponenten einfach an ihre Leistungsgrenze stoßen, insbesondere die Feldbussysteme. Mit Ethercat steht uns eine Technologie zur Verfügung, die sehr schnell ist und sich somit besonders gut für Verpackungsmaschinen eignet. So können wir beispielsweise mit preiswerten Standard-Komponenten eine Druckmarkenregelung realisieren, wo bisher teure Spezialhardware eingesetzt wird. Unsere XFC (eXtreme Fast Control)-Technologie gibt uns die Möglichkeit, einen Touchprobe-Eingang bei einer Verpackungsmaschine im µs-Bereich zu realisieren. Anwender können eine ganz normale digitale Eingangsklemme aus unserem EtherCAT-I/O-System nehmen, um die Lichtschranken damit abzufragen. Mit einer Oversampling-Klemme können extrem schnelle Zykluszeiten erreicht werden. Und genau mit diesem System lösen wir auch häufig den \’Flaschenhals\‘ in so einer Maschine. Für alle Maschinenbauer ist heute eine skalierbare Steuerungsplattform eine wichtige Voraussetzung, um unterschiedliche Maschinentypen zu entwickeln. Das stimmt. Die Skalierbarkeit der Beckhoff-Steuerung ist außergewöhnlich hoch und sehr fein granuliert. Das beginnt bei einem Embedded-PC der Serie CX als wirklicher Lowcost-Steuerung und reicht hinauf bis zum Power-PC mit Core-2-Duo-Technologie in einem Bauformat mit PCI-Steckplätzen, Raid-Controller usw. Der Kunde kann, wie aus einem Baukasten, die Hardware wählen, die für ihn am besten passt, und seine Anwendung zentral oder dezentral lösen. Dabei wird ihm natürlich nicht zugemutet, mit verschiedenen Software-Tools zu arbeiten: Es gibt eine Software, mit der man das Ganze von der kleinsten bis zur größten Steuerung abarbeiten kann. Das unterscheidet uns von allen anderen Anbietern, dass wir beispielsweise einen Embedded-PC haben, der ein kleines Transportband mit einem DC-Motor steuert, auf dem verpacktes Einzelgut beschleunigt wird, um es geschlossen einer Sammelverpackung zuzuführen. Wenn Kunden solche Anwendungen dezentral realisieren wollen, vielleicht um modulare Lösungen zu erreichen, entwickeln sie immer mit der gleichen Twincat-Software und mit den gleichen Bibliotheken. Sie haben in der Twincat-Software ja auch die Motion-Funktionalitäten integriert. Für Packaging-Anwendungen sind Motion-Control-Funktionen ein Knackpunkt. Tatsächlich decken wir diese softwaremäßig mit speziellen Bausteinen und Libraries in Twincat ab. Als Hardware kommen dafür die Servoantriebe der AX5000-Serie zum Einsatz, deren Leistungsbereich heute von 1,5 bis 170A reicht (vgl. auch SPS-MAGAZIN 12/2009 S.121). Wir gehen also mit Ethercat bis in die Antriebsregler. Die gesamte Intelligenz befindet sich in der PC-Steuerung und nicht im Regler. Das ist im gesamten Lebenszyklus einer Maschine ein gewaltiger Vorteil, angefangen vom Engineering über die Inbetriebnahme bis hin zum Servicefall. Mit diesem System können wir mit einem Regler das ganze Anforderungsspektrum, das man in der Antriebstechnik hat abdecken, bis hin zu einer Spindel, die mit 70.000 Touren dreht. Immer häufiger sind auch Roboterkinematiken in Verpackungsanwendungen gefragt. Bisher ist es bei vielen Herstellern so, dass sie ein System für die SPS benötigen, vielleicht noch ein gesondertes für die Motion-Funktionen und ein drittes für den Roboter. Wir haben die Robotik-Funktionen, wie Delta-Kinematiken oder Scara, in das Twincat-System integriert. Damit stecken die SPS, der Motion-Controller und die Roboter-Kinematik in einem System. Die gesamten Daten des Roboters stehen so auch der SPS in Echtzeit zur Verfügung. Sie haben Ethercat jetzt schon öfter angesprochen. Ganz konkret, welche Vorteile haben Anwender Ihrer Meinung nach von der schnellen Kommunikation mit Ethercat? Die Kunden haben ganz handfeste Vorteile von einer schnellen Kommunikationstechnologie, denn sie erlaubt es z.B., eine Maschine kleiner zu bauen. Wenn Sie ein Produkt, bei den sehr hohen Geschwindigkeiten, mit denen moderne Verpackungsmaschinen laufen, mit einer Kamera erkennen oder gar mit einem Greifer aufnehmen müssen, dann wird der Footprint einer Maschine mit Ethercat und Twincat kleiner, als mit anderen Technologien, weil wir mit den EtherCAT-Distributed-Clocks, schneller auf Ereignisse reagieren können. Sprich: Wenn ein Ereignis ausgelöst wird, z.B. durch eine Lichtschranke, ist man mit Ethercat früher in der Lage, dieses Signal zu verarbeiten. Deshalb besteht die Möglichkeit, dass ein Greifer kleiner gebaut werden kann. Und wenn Sie den Footprint einer Maschine, die 30m lang ist, auf beispielsweise 28m verkleinern können, dann haben Sie gewonnen. Das ist das, was wir unter Technologie-Dienstleistung verstehen. Ein anderes Beispiel: Bei einer Druckmarkenerkennung haben wir die Tänzerregelung komplett weggelassen, denn diese ist mechanisch sehr aufwendig. Durch die schnelle Kommunikation mit Ethercat haben wir die Regelung des Servoantriebs so hinbekommen, dass die Folie nicht abreißt. Mit Ethercat können Sie solche Dinge realisieren. Mit den Reaktionszeiten, die man vorher aufgrund der langen Feldbus-Zykluszeiten hatte, waren solche Lösungen nicht denkbar. Time-to-Market ist heute ein wichtiges Kriterium bei der Entwicklung einer neuen Maschinengeneration. Wie helfen Sie Anwendern, ihre Lösungen schnell an den Markt zu bringen? Das ist genau der Punkt: Wir bieten letztendlich nicht nur die Hard- und die Software an, sondern auch die Applikationssoftware. Zudem helfen wir dem Kunden bei seinen ersten Schritten, bei der Umsetzung seiner Anwendung und bei Problemen im Projekt. Und wir haben zahlreiche Systempartner, die sich in dem Bereich Packaging auskennen. (kbn) Das Interview entstand im Februar dieses Jahres.