Hochleistungs-Kuvertiersystem: Dezentrale CPU-Struktur und viele Achsen ermöglichen Flow-Prinzip

Mindestens ebenso groß wie die Anzahl der Anbieter von Kuvertiermaschinen ist die Menge der Prinzipien, mit denen diese arbeiten. \“Wir wollten ein Kuvertiersystem entwickeln, das sich von allen bisherigen Lösungen deutlich absetzt. Ein System das ein breites Spektrum von Formaten sowie Füllstärken verarbeiten kann und sich durch eine hohe Geschwindigkeit auszeichnet\“, erläutert Bernd Höpner, Produktentwicklungsleiter beim Augsburger Lösungsanbieter für moderne Druck- und Postverarbeitungszentren Böwe Systec. Zudem sollte das neue System auf der Firmware-Ebene eine größere Intelligenz haben als bisherige Systeme, um so dem Kunden eine leichtere Bedienbarkeit zu ermöglichen. \“Ziel unserer Entwicklungsarbeit war eine Maschine, mit der man alles kuvertieren kann, was der Kunde verschicken will – eine sogenannte Single Machine Type (kurz SMT) Strategy\“, so Bernd Höpner. \“Der Mailroom-Betreiber muss somit den Operator nur auf eine Maschine schulen, ist in seiner Produktion äußerst flexibel und muss weniger Ersatzteile vorhalten.\“ Parallele Verarbeitung So entstand der Gedanke eines völlig neuartigen Wirkprinzips, bei dem der Füllvorgang durch eine Parallelisierung der Verarbeitungsschritte verlangsamt wird, was dem Kuvertieren wesentlich mehr Zeit gibt. Gegenüber bisherigen Start-Stopp-Prozessen führt diese fließende Bewegung zu einer höheren Prozesssicherheit und damit zu einem höheren Output. \“Das neue Flow-Prinzip benötigt viele miteinander vernetzte Servoachsen\“, führt Robert Bayer, Leiter Elektrik und Software bei Böwe Systec, aus. \“Statt selbst ein neues Konzept zu entwickeln, beschlossen wir, für die Automatisierungslösung einen Experten mit ins Boot zu holen, die österreichische Sigmatek GmbH & Co KG. Der Hersteller von kompletten Automatisierungssystemen liefert somit das komplette Steuerungs- und Antriebssystem inklusive Echtzeit Ethernetbussystem und Engineering Tool. Dezentrale CPU-Struktur Für Sigmatek sprach aus Sicht von Böwe Systec unter anderem die dezentrale CPU-Struktur. \“Über den hart-echtzeitfähigen Varan-Bus können wir alle prozessbeteiligten Servoachsen der einzelnen Module einfach miteinander vernetzen und die über verschiedene Antriebssysteme betriebenen Motoren problemlos synchronisieren\“, betont Robert Bayer. \“Wir konnten die Entwicklungsgeschwindigkeit entscheidend erhöhen und sehr viele Schritte parallel abarbeiten, indem wir für die Erstellung der Firmware die Software auf mehrere CPUs verteilt und dabei jedem Software-Entwickler eine CPU zugeteilt haben\“, erläutert Florian Glück, Gruppenleiter Elektrik bei Böwe Systec. \“Beim Hochleistungs-Kuvertiersystem Fusion Cross ist die Software dann wieder auf weniger CPUs gebündelt.\“ Kurze Entwicklungszeit Ein weiteres Argument für die Zusammenarbeit mit Sigmatek war das Engineering Tool Lasal, das eine objektorientierte Programmierung mit Client-Server-Technologie bietet. \“Diese von Sigmatek seit vielen Jahren vorangetriebene objektorientierte Programmierweise ermöglichte es uns die Entwicklungszeit ganz erheblich zu reduzieren\“, führt Bernd Höpner aus. \“Sie erlaubt eine sehr strukturierte Vorgehensweise, was den Vorteil bietet, ein einmal programmiertes Modul – wie etwa die Ansteuerung einer Verstellachse – immer wieder verwenden zu können.\“ Ausgezahlt hat sich der Umstieg auf die objektorientierte Programmierung mit Lasal in Form einer ganz klaren Software-Struktur sowie der beschleunigten Entwicklungsarbeit. Bernd Höpner blickt zurück: \“Sigmatek hat uns ganz hervorragend unterstützt und beispielsweise den Import unseres Know-hows in die neue Entwicklungsumgebung mit umfangreichen Schulungen gefördert.\“ Robuste Produktion Mit der Fusion Cross hat Böwe Systec einen Kuvertierer entwickelt, der keine festen Zeitglieder mehr beinhaltet. Er bildet einen vollständigen 360-Grad-Prozess ab, der unabhängig von seiner Geschwindigkeit immer gleich funktioniert und bei dem jeder Vorgang innerhalb des Prozesses immer den gleichen Winkelgrad einnimmt. \“Auf diese Weise und indem mehrere Kuverts gleichzeitig fließend gefüllt werden, erreichen wir auch bei hohen Geschwindigkeiten eine außerordentliche Robustheit\“, hebt Robert Bayer hervor. \“Da sich mit Lasal der Prozess klar definieren lässt und unter Varan die einzelnen Achsen und Bereiche perfekt synchronisiert laufen, ließ sich dieser 360-Grad-Prozess vergleichsweise einfach realisieren.\“ Eine Maschine für alles