PSS 4000 Automatisierungslösung

Automatisierungslösungen wie die PSS 4000 bestehen aus mehreren Hardware- und Software-Komponenten swie dem Echtzeit-Ethernet SafetyNET. (Bild: Pilz)

| von Christian Bittner, Consulting Services, Pilz GmbH & Co. KG

Vor allem bei schweren mechanischen Maschinen, wie etwa Pressen, lohnt sich ein Retrofit prinzipiell immer. Denn der Stahl hält ja meist länger als die Elektronik. Der Austausch der Automatisierungs- und Steuerungstechnik alle zehn bis 15 Jahre ist auch deshalb sinnvoll, um die Fertigungsqualität und die Sicherheit auch künftig zu gewährleisten.

Ein erster Schritt sollte sein, die Maschine als Ganzes zu betrachten und die wechselseitigen Wirkungen der einzelnen Bauteile und Systeme zu berücksichtigen. Denn ein Retrofit stellt stets besondere Herausforderungen in den Bereichen Mechanik, Hydraulik, Pneumatik sowie Automatisierungs- und Sicherheitstechnik dar.

Neben allgemeinen Kenntnissen der Steuerungstechnik sind ein intensives Verständnis moderner Automatisierungskonzepte sowie Detailkenntnisse in den genannten Bereichen unabdingbar. Auch, um hier die passenden Teile für „mein Retrofit“ zu ordern.

Neueste Technik macht ältere Maschinen fit

Modulares Schutztürsystem von Pilz
Moderne Schutztürsysteme haben Module für die Zugangsberechtigung gleich mit im Paket. (Bild: Pilz)

Mit dem Einsatz innovativer Sicherheits- und Steuerungssysteme kommen zunehmend moderne Lichtschranken und Wegmesssysteme, Drucksensoren sowie hydraulische Proportionalventile zum Einsatz. Moderne Netzwerke erlauben wesentlich einfachere Verdrahtungskonzepte.

Der Steuerungstechnik kommt dabei eine zentrale Rolle zu. Sie ist der Spielmacher, der die digitalen und analogen Signale der Sensoren und Eingabegeräten verarbeitet, an Aktoren, Antriebe sowie die Regeltechnik ausgibt und die Anlage am Laufen hält.

Je nach Maschinentyp, Einsatzgebiet und gefordertem Sicherheitskonzept entsteht ein spezielles Anforderungsprofil. So kann es sinnvoll sein, bestehende Maschinensteuerungen und Sicherheitssteuerungen getrennt voneinander zu betreiben oder auch in einem gemeinsamen Automatisierungssystem miteinander zu verschmelzen.

Das Angebot reicht dabei von konfigurierbaren Kleinsteuerungen wie PNOZmulti 2 bis hin zu kompletten Steuerungslösungen wie dem Automatisierungssystem PSS 4000, beide von Pilz.

Kleinststeuerung vs. Automatisierungslösung

Während Kleinsteuerungen zuverlässig sämtliche sicherheitsrelevante Funktionen wie Not-Halt, Betriebsartenanwahl, sichere Zweihand-Bedienung oder die Lichtschranken überwachen, bestehen Automatisierungslösungen wie PSS 4000 aus mehreren Hardware- und Software-Kom Gegenstand von Modernisierungsaufgaben.

Bei der Überwachung von Türen in Schutzzäunen sowie Hauben und Klappen wurden in der Vergangenheit häufig überdimensionierte Schutzeinrichtungen eingesetzt, die den Zugang zur Maschine erschwerten. Was gut gemeint ist, hatte leider auch immer wieder Manipulationen zur Folge, um die Schutzeinrichtungen zu umgehen.

Ein modular aufgebautes Schutztürsystem lässt sich individuell auf die jeweiligen Bedürfnisse anpassen. Es besteht aus einer Kombination von Sensoren, Fluchtentriegelung, Türgriffen sowie einer Bedien- und Taster-Unit.

Je nach Applikation wählen Anwender den passenden Schutztürsensor und kombinieren diesen mit den für ihre Anwendung erforderlichen Komponenten zu ihrer individuellen Lösung – der Kunde zahlt nur, was er benötigt.

Zugriff und Zutritt nur für Autorisierte!

Neben der klassischen Maschinensicherheit (Safety), gewinnen Lösungen für Industrial Security an Bedeutung. Ältere Maschinen damit nachzurüsten, ist auch Kostenargument. Denn ein Retrofit bietet auch beim Zugang zur Maschine die Möglichkeit, Sicherheit und Produktivität zu steigern und innovative Betriebs- und Wartungskonzepte umzusetzen. Also mehr Effizienz und weniger unnötige Kosten.

Wichtig: Ausschließlich autorisierte Personen sollten Zugang zur Anwendung erhalten. Moderne Schutztürsysteme haben daher Module für die Zugangsberechtigung gleich mit im Angebot. So ein Modul stellt das sichere modulare Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem PITmode fusion von Pilz dar.

Es ermöglicht ein effizientes Zugangs-Kontrollmanagement, das Safety- und Security-Vorgaben gleichermaßen abdeckt. Eine Ausleseeinheit regelt im System die Zugangsberechtigung zur Maschine: Berechtigte Maschinenbediener erhalten ihren individuellen RFID-Transponder-Schlüssel Zugang. Damit ist nach dem Retrofit der Manipulation „ein Riegel vorgeschoben“.

Checkliste für den Einkauf eines Retrofit

  • Habe ich die Maschine als Ganzes betrachtet, inklusive der wechselseitigen Wirkungen der einzelnen Bauteile und Systeme?
  • Passt mein Retrofit-Anforderungsprofil zu Maschinentyp, Einsatzgebiet und gefordertem Sicherheitskonzept?
  • Kenne ich die Details der Mechanik, Hydraulik, Pneumatik meiner Maschine oder nehme ich besser einen Experten mit ins Boot?
  • Was benötige ich als Schutzeinrichtung und wie dimensioniere ich diesen "neuen" Schutz richtig?
  • Macht die Retrofit-Maßnahme eine Neubetrachtung und -bewertung in Bezug auf die geltenden Normen notwendig? (Stichwort: CE-Kennzeichnung)

Unterstützung von Experten

Zwei Männer mit Schutzhelm in einer Produktionshalle an einem Laptop
Partner mit Know-how im Maschinen- und Werkzeugbau leisten mehr, als "man" in sie investiert. (Bild: Pilz)

Jeder Umbau birgt aber auch neue Risiken und Gefahren, die vor dem Hintergrund der aktuellen Normen betrachtet und bewertet sein wollen. Für Betreiber ist es häufig kaum leistbar, den Umfang, die unterschiedlichen Aspekte und wechselseitigen Abhängigkeiten von Retrofit-Maßnahmen selbst abzuschätzen, auch nicht die damit verbundenen Kosten. Kompetenter Partner mit Know-how im Maschinen- und Werkzeugbau leisten hier mehr, als „man“ in sie investiert.

Pilz etwa unterstützt Unternehmen mit Dienstleistungen von der Risikobeurteilung bis hin zur CE-Kennzeichnung rund um die Themen Sicherheits- und Automatisierungstechnik, bei der Überholung nicht elektrischer Komponenten sowie beim mechanischen Umbau.

Dazu kommt ein umfassender Service für alle Phasen des Maschinen-Lebenszyklus aus einer Hand. Darüber hinaus unterstützt das Unternehmen bei der Durchführung sicherheitstechnischer Prüfungen, bei der Anwendung und Umsetzung gültiger Normen und Richtlinien sowie bei der Erstellung der notwendigen technischen Dokumentationen als Partner.

Hohe qualitative Anforderungen an den Prozess einerseits und gestiegene Ansprüche an die Sicherheit andererseits sind die wesentlichen Herausforderungen eines jeden Retrofit. Es passend einzukaufen ist eine weitere. Um „sein“ Retrofit zu finden, brauchen Unternehmen einen kompetenten Partner an ihrer Seite. Dann kann ein Retrofit schon während der Umsetzung Zeit einsparen und Investitionskosten senken.

Drei Fragen an ... Christoph Helms, PIA Automation

Warum hat sich PIA Automation für Pilz als Retrofit-Partner entschieden?

PIA Automation und Pilz verband bereits eine 15-jährige Partnerschaft, als wir uns zum Upgrade entschlossen. Somit lag es nahe, Pilz als Berater hinzuzuziehen. Überzeugend ist die Pilz-Lösung nicht zuletzt auch aufgrund der Integration von Ether Cat Master, Profinet Slave und der Anbindung an ein übergeordnetes System, das die Laufleistung der Spindeln erfasst. Dazu kam, dass Pilz in enger Kooperation mit unserer Engineering-Abteilung die komplette Umrüstung mit Rat, Tat und hoher Kompetenz geleitet und umgesetzt hat.

Was war der Anlass für das Retrofit?

Unsere kompakten CGM-Rundschalttische ließen weder Veränderungen noch eine Steigerung der Performance zu, weil deren Kurvenprofile fixen. Im Zuge einer ersten Analyse standen dann zunächst das Zusammenspiel von Sicherheit und Dynamik, die Risikoanalyse sowie relevante Sicherheitsfunktionen im Mittelpunkt.

Was sind die Vorteile nach dem Upgrade?

Unser neuer CGM-Rundschalttisch ist heute ein servogesteuerter, modularer und flexibler Vollautomat. Antrieb und Bewegung der Einleger erfolgen rein elektromechanisch. Ein Produktwechsel ist dank Antriebstechnik von Pilz möglich und bietet größtmögliche Flexibilität: Der Bediener wählt ein anderes Programm mit dem gewünschten Kurvenprofil - in kürzester Zeit steht die Anlage für neue Aufgaben zur Verfügung.

Das Unternehmen: Pilz-Gruppe

Die Pilz-Gruppe ist globaler Anbieter von Produkten, Systemen und Dienstleistungen für die Automatisierungstechnik. Das Familienunternehmen mit Stammsitz in Ostfildern beschäftigt rund 2.500 Mitarbeiter in 42 Tochtergesellschaften und Niederlassungen weltweit.

Der Technologieführer bietet komplette Automatisierungslösungen, die Sensorik, Steuerungs- und Antriebstechnik umfassen - inklusive Systeme für die industrielle Kommunikation, Diagnose und Visualisierung. Ein internationales Dienstleistungsangebot rundet das Portfolio ab.

Bearbeitet von Kathrin Irmer

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