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Industrie-4.0-Fertigungskonzept profitiert von Beckhoffs Twincat HMI

Human Machine Interface (HMI)
Industrie 4.0 profitiert von HMI basierend auf IT-Standards

Intelligente Wasserzähler von Lorenz punkten mit einer hohen Messgenauigkeit und -stabilität sowie Hygiene und Datensicherheit. Konsequent setzt das Unternehmen deswegen auf ein Industrie-4.0-gerechtes Fertigungskonzept, das zusammen mit ITQ, Software Factory und Beckhoff Automation umgesetzt wurde. Eine besondere Rolle spielt dabei die Visualisierung mit Twincat HMI.


Inhaltsverzeichnis
1. HMIs stellen relevante Informationen bereit
2. IT-Standards machen systemunabhängig
3. Effizientes Bedienoberflächen-Engineering
4. Industrie 4.0 profitiert von disziplinübergreifender Zusammenarbeit
5. Zum Anwender

Für die Fertigung einer neuen Generation funkgestützter Wasserzähler setzt die Lorenz GmbH & Co. KG, Schelklingen-Ingstetten, konsequent auf ein Industrie-4.0-gerechtes Konzept. Dazu wurde ein digital gesteuerter Produktionsprozess in einer neuen 1.000 m2 großen Fertigungshalle realisiert, in der sich die Wasserzähler flexibel bis hin zu Losgröße 1 herstellen lassen. Berücksichtigt sind zudem IoT-Funktionalitäten für IT-Security, Prozessdatenverarbeitung, Nachverfolgbarkeit, Visualisierungen und intelligente Apps.

Alles zusammen ermöglicht bei Bedarf schnelle und präzise Eingriffe in die Steuerung der Produktionslinien, so dass Fehler- und Störfaktoren reduziert sowie Prozessabläufe verglichen und effektive Problemlösungen gefunden werden können. „Die Fertigung in Deutschland stellt für uns eine entscheidende Erfolgsbasis dar, denn erst dadurch schaffen wir echte Qualitätsprodukte mit höchster Messgenauigkeit und -stabilität, verlässlicher Hygiene und Datensicherheit“, betont Lorenz-Geschäftsführer Wilhelm Mauß. „Industrie 4.0 und Ressourceneffizienz sind die Voraussetzungen, um digital vernetzt und umweltschonend zu produzieren sowie unsere Messgeräte hochflexibel und in kürzester Lieferzeit zur Verfügung zu stellen.“ Am Standort Ingstetten lassen sich auf diese Weise kosteneffizient über 1 Million Wasserzähler pro Jahr produzieren, wobei ein herkömmlicher Zähler bereits über 20 Prozessschritte von der Hydraulikmontage über die Programmierung bis hin zu Kalibrierung, Einzelprüfung und Verpackung durchläuft.

HMIs stellen relevante Informationen bereit

Um alle relevanten Daten stets im Blick zu haben, spielt insbesondere die Visualisierung an den HMIs eine entscheidende Rolle. Sie wurde mit Twincat HMI (TE2000) der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG aus Verl umgesetzt.

IT-Standards machen systemunabhängig

Twincat HMI läutet einen Paradigmenwechsel im Bereich der HMI-Software ein: Statt der proprietären Systeme für Engineering und Kommunikation und der Verwendung unter bestimmten Betriebssystemen setzt Beckhoff auf IT-Standards wie

  • Visual Studio für das Engineering,
  • HTML5 für das Design und Websockets und
  • HTTPS für die sichere Kommunikation.

Die Bedienoberfläche kann damit auf jedem HTML5-fähigen Browser, unabhängig von Betriebssystem, Auflösung oder Display, ausgeführt werden. Damit steht eine zukunftssichere, offene und performante Lösung auch für Industrie 4.0 bereit, welche die Anforderungen der modernen Wasserzählerproduktion bei Lorenz erfüllt.

„Twincat HMI stellt eine gute grafische Oberfläche zur Visualisierung der unterschiedlichen Anzeigen bereit“, berichtet Reiner Beck, Leiter Production Engineering bei Lorenz. „Des Weiteren ist die HMI-Software nicht an spezialisierte Hardware gebunden und ermöglicht somit die Nutzung von Standard-IT-Komponenten.“ Marc Gueffroy, Production Engineering, ergänzt: „Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, das Human Machine Interface innerhalb eines Firmennetzwerks an verschiedenen Produktionsstationen zu broadcasten.“

Effizientes Bedienoberflächen-Engineering

Da Twincat das HMI direkt in die Engineering-Umgebung von Visual Studio integriert, wird die aufwendige Programmierung durch eine komfortable Konfiguration über den grafischen Editor ersetzt. Die daraus entstehende webbasierte Lösung agiert unabhängig von Betriebssystem, Browser und Device ‚responsive‘ – basierend auf HTML5 und JavaScript – und kann somit auf beliebigen Endgeräten wie etwa den Control Panels von Beckhoff, aber auch auf Tablets und Smartphones eingesetzt werden. Die leistungsfähige Basisarchitektur ermöglicht zudem zahlreiche Anwendungsszenarien: von der lokalen Panel-Lösung bis hin zu Multi-Client-, Multi-Server- und Multi-Runtime-Konzepten. Individuelle Erweiterungen sind über definierte Schnittstellen schnell realisierbar und der Mix aus Standardgrafik-Controls und eigenen Designelementen erleichtert die Individualisierung.

Industrie 4.0 profitiert von disziplinübergreifender Zusammenarbeit

Für die Umsetzung des zugrundeliegenden Industrie-4.0-Gedankens setzte Lorenz übrigens auf drei erfahrene Partner:

  • die ITQ GmbH, Garching, als Dienstleister im Bereich Software und Systems Engineering,
  • die Software Factory GmbH, ebenfalls in Garching beheimatet, als Spezialist für Software und IT im Fertigungsumfeld und hier der Systemintegrator für Industrie-4.0-Lösungen, sowie
  • als Automatisierungsspezialist Beckhoff Automation.

ITQ entwickelte das gesamte Konzept für die Produktionsumgebung der digitalen Funkwasserzähler von Lorenz. Hierzu zählten – so Markus Lanker, Senior Consultant bei ITQ – Beratung, Entwicklung, Auslegung, Aufbau, Inbetriebnahme, Bedienerschulungen sowie Test und Simulation der Produktionsanlage, aber auch die Koordination involvierter Dienstleister und die Projektleitung für die Anlagenentwicklung. Hinzu kam die Unterstützung von Lorenz bei der Evaluierung und Auswahl der Soft- und Hardwarekomponenten für die Automatisierungstechnik.

„Die offene PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff bildet die ideale Grundlage für moderne Industrie-4.0-Konzepte“, sagt Lanker. Die Verler wurden deshalb als Steuerungslieferant und Berater im Bereich PLC und HMI ausgewählt. Hardwareseitig kommen bei der Wasserzählerproduktion ein Schaltschrank-Industrie-PC C6920 je Anlage sowie zahlreiche Ethercat-Klemmen zum Einsatz. (co)

Weitere Infos zu Twincat HMI:
hier.pro/C6kRI

Kontakt:
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
Hülshorstweg 20
33415 Verl
Tel. +49 5246/963-0
info@beckhoff.com
www.beckhoff.com


Zum Anwender

Die Lorenz GmbH & Co. KG, Schelklingen-Ingstetten, ist Spezialistin für Durchflussmessung und ein führender Hersteller von Wohnungs-, Haus- und Großwasserzählern sowie entsprechender Kommunikationstechnik und Dienstleistungen. Die in hoher Zahl in Deutschland und Europa installierten Messgeräte dienen unter anderem dem Betrieb und der Überwachung öffentlicher Versorgungsnetze sowie der Steuerung von Industrieanlagen.

www.lorenz-meters.de



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