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Flexibilität durch modulare Maschinenkonzepte

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Flexibilität durch modulare Maschinenkonzepte. Um individualisierte Produkte mit höchster Produktivität, Qualität und Ressourcenschonung zu Konditionen einer industriellen Großserienfertigung herzustellen, müssen Maschinen hochflexibel, intelligent und vernetzt sein. Die Maschine darf dabei nicht unendlich komplex werden. Die Maschinenbauer stehen zudem unter massivem Wettbewerbsdruck und müssen ihre leicht umrüstbaren, dynamisch parametrierbaren und programmierbaren Maschinen möglichst schnell auf den Markt bringen. Das gelingt am besten durch die Zerlegung der komplexen Bewegungsabläufe der Maschine in ihre funktionalen Einheiten. Standardisierte Module können leicht wiederverwendet werden, Testzeiten und Fehlerraten sinken und es bleibt mehr Zeit für die Ausarbeitung der Maschinenausprägungen, die dem eigenen Kunden wichtig sind. Der Vortrag zeigt, wie mit modularer Software- und Hardware sowie modernen Schnittstellen flexible Maschinenkonzepte unterstützt werden und dabei eine deutliche Reduzierung des Engineeringaufwands erzielt wird.


Von Hameln in die Welt – ein starkes Unternehmen und ein verlässlicher Partner.


• Mittelständisches Unternehmen in Familienhand.

• Weltweit rund 3.400 Mitarbeiter, davon 1.700 in Deutschland,90 Auszubildende.

• Mehr als 300 Ingenieure in der Entwicklung und über 500 Anwendungsspezialisten mit tiefem Produkt- und Branchenwissen.

• Mehr als 1000 verschiedene gelöste Maschinenautomatisierungen pro Jahr.

Wir sind weltweit agierender Spezialist für innovative Antriebs-und Automatisierungslösungen.

Familienunternehmen seit 1947.

Umsatz: 634,1 Mio. EUR

Eigenkapitalquote:62,2 %

(GJ 2014/2015)

Sicher, flexibel und schnell.


Für jede Maschine das richtige System!

Drive-based Automation Controller-based Automation

Unser Fokus

liegt auf der Bewegungs-steuerun g in den Branchen Robotik, Handhabung, Fördertechnik, Verpackungs-, Druckmaschinen, …

Von der Steuerung bis zur Antriebswelle.


In 60 Ländern vor Ort.Wo unsere Kunden uns brauchen, bieten wir Vertrieb, Engineering-Support und Service.


Modularisierung – ein Erfolg?

„... bereits heute setzt die

Hälfte der Maschinenbauer

in Deutschland auf modulare

Maschinen. Die Anzahl der

modularen Maschinen steigt

doppelt so stark (36%) wie

die allgemeine Maschinen-

produktion.“

(Quest TechnoMarketing, 2014, Engineering der

Maschinenautomation bis 2017 im deutschen

Maschinenbau)

Standortbestimmung - ausgereizt oder nach wie vor ein aktuelles Thema?


Herausforderungen im Maschinenbau.

Quelle: VDMA, Leitfaden Industrie 4.0

Effizienz bei kleinen Losgrößen.

Markt

• Flexibilität bis Losgröße 1• schnelle Produktumstellungen• schnellere Time-to-Market

Unternehmen

• Marge sinkt• Durchlaufzeiten zu lang• fehlende Ressourcen• steigende Supportkosten


Modularisierung im Maschinenbau.

Modularisierung…

…greift den mechatronischen Ansatz im Engineering au f:

Hardware, Software und Mechanik

…verringert die Komplexität:

• durchschaubare, transparente Konzepte• geringerer Engineeringaufwand durch Wiederverwendung• Fehlerreduzierung und vereinfachte Wartung und Diagnose

…erhöht die Flexibilität:

• einfache Erzeugung von Varianten• schnelle Anpassung an spezifische Kundenanforderungen • neue Funktionen durch neue Module

�So können Sie sich auf die wesentliche Merkmale der Maschine konzentrieren.

So lassen sich Kosten reduzieren und Zeit einsparen.


Modularisierung im Maschinenbau.

Bei Modularisierung fallen Ihnen Restriktionen ein?

• fehlende Anpassungsfähigkeit • zu wenig Module verfügbar• Schnittstellen engen mich ein• Schnittstellen nicht offen • wenige Differenzierungsmöglichkeiten zum Wettbewerb

Nicht zu unterschätzen.


Engineering spürbar einfach machen.Von der Idee zur optimalen Lösung.

Anforderung Konzepterstellung Realisierung


Maschine verstehen und modularisieren.Maschine skizzieren und in Module aufteilen.

Zerlegung in mechatronische Funktionseinheiten

Zuführen Abwickeln Einschweißen Querversiegeln Ausfördern


Strukturierte Maschinensteuerung.Der Rahmen für die Modularisierung.

Application Template

• für wiederkehrende Aufgaben wie Fehlerbehandlung, State Machine, Betriebsmodi

• für die Zusammenfassung aller Module in einem Maschinenprogramm

• orientiert an Standards wie OMAC, PackML

• Einbindung von Kunden-Know-how (gekapselt) möglich


Module: Schlauchbeutel-Maschine


Application Software Toolbox Lenze FAST.


Module: Schlauchbeutel-Maschine

Standard-Software bringt Struktur und reduziert den Aufwand.

• „Technologiemodule“ für die Abbildung einzelner mechatronischer Funktionseinheiten

• „Maschinenmodule“ für die Zusammenfassung der Funktionseinheiten

• Verwendung von Programmierstandards wie IEC61131, PackML


Lenze FAST Technologiemodule:

• bündeln Technologiekernkompetenz und langjährige Erfahrung (z.B. Winder = Wickeltechnologie)

• Architektur vorbereitet für Wiederverwendung, Vererbung und Erweiterung

• einheitliches Interface

Lenze FAST Robotics:

• koordinierte Bewegungsführung im 3D-Raum, für die Einbindung von Roboter-Kinematiken

• Kinematiken einfach parametrierbar • vorbereitet für Visualisierung

Softwarebasierte Bewegungsführung.Software-Bausteine mit integrierter Motion-Kompetenz.


Hardware – die passende Topologie.

c300

Skaliertes, aufeinander abgestimmtes Portfolio in Tiefe und Breite.


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zentral

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Elektrotechnik-Topologie.

Beispiel:Schaltschrank-übergreifender DC-Verbund mit zentraler Einspeisung

• reduzierter Installationsaufwand

• einfache modulare Erweiterung

• energieeffizient durch maschinen-übergreifendenEnergieaustausch

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Dezentraler Schaltschrank zur konsequenten Modularisierung.


ERP

MES

Kommunikation.Einfache, herstellerübergreifende Integration der Module in der Maschine und in die Linie.

Modul 1

Ethernet (Engineering Zugang)

Controller 32xxC

Line control

Modul n

Controllerc300

Controllerc300

horizontal

• Prozessdatenaustausch

• Synchronisierung der Module für getaktete Produktionsprozesse

vertikal

• Visualisierung

• Betriebsdatenerfassung

Auf Standards basierende Schnittstellen und Technol ogien


Optionale Teilnehmer.

Maximalkonfiguration einer gesamten Maschine• nur einmal erstellen • an nur einer Stelle warten

Änderungen und Erweiterungen per Konfiguration in Klartext• keine Programmänderung

erforderlich• einfache Handhabung

Virtuelle Einbindung der Teilnehmer• einfache Anpassungen von

Testumgebungen und-prozeduren

• reduzierter Aufwand

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Flexibilität durch Konfiguration.

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Modulare Maschinen – ein Erfolg!Mit Modularisierung die aktuellen und zukünftigen Anforderungen erfüllen.

Je konsequenter modularisiert wird, desto erfolgreicher

• auf allen Ebenen• offen, skalierbar und flexibel• standardisiert


Modulare Maschinen – noch Fragen?

Besuchen Sie uns in Halle 14 Stand H20.

Wir freuen uns auf Sie!


Lenze SEReferent Kay WillerichBereich BU AutomationAdresse Postfach 10 13 52 • D-31763 HamelnStandort Hans-Lenze-Straße 1 • D-31855 AerzenTelefon +49 5154 82-0Telefax +49 5154 82-21 11E-Mail: [email protected]

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