Wellpappe gehört zu den wandelbarsten Verpackungsmaterialien. Sie ist stabil und robust, so dass sie selbst Gefahrgut sicher schützt, kann aber auch glänzen, wenn sie entsprechend veredelt wird. Klingele Papierwerke ist ein führender Hersteller von Verpackungen aus Wellpappe und Wellpappenrohpapieren und produziert Wellkisten, Stanz-Faltböden und Spezialverpackungen in unterschiedlichsten Formen und Größen. Dabei reicht die Palette von Transport- und Versandverpackungen über präsentations- und regalgerechte Verkaufsverpackungen bis hin zu Verpackungen für Gefahrgut. Je nach Anforderung können alle Verpackungslösungen bedruckt oder unbedruckt, mit oder ohne Veredelung oder nach speziellen Vorgaben gefertigt werden. Im Betrieb stehen riesige Rollbahnsysteme, die tonnenschwere Paletten von den produzierenden Maschinen an die Lagerplätze autonom transportieren. Josef Koprek, Entwicklungs-Ingenieur bei Kübler aus Villingen-Schwenningen, hatte den Auftrag, diese Maschinen im Zuge eines Retrofittings mit PROFINET-Technologie nachzurüsten. Gemeinsam mit dem technischen Leiter von Klingele, Matthias Seitz, und der Firma S Team 92 aus Nürnberg, wollten sie gemeinsam mit PROFINET die Rüstzeiten deutlich reduzieren. „Wir haben uns eine deutliche Kostenreduzierung versprochen, und das hat sich bewahrheitet“, berichtet Seitz. Angesichts der Investitionen in Höhe von 230 Millionen Euro in die Modernisierung des Unternehmens in den vergangenen zehn Jahren, einer Kapazität von 250.000 Tonnen Papier und einer Produktion von 450 Millionen Quadratmetern Wellpappe pro Jahr wird das Potenzial mehr als deutlich. „Hier zählt jede Minute“, weiß Seitz. Minuten, die Die Drehgeber werden sehr nah an den Antrieben installiert, um die Position der Wellen anzuzeigen. Vibrationen und Schmutz in Form von Staub, Fett und Öl sind an der Tagesordnung. dank der PROFINET-Drehgeber eingespart werden können. „Bei PROFINET handelt es sich um eine ethernetbasierte Technologie, die mit Vollduplex und 100 MBit/s für die Bandbreite sorgt, die für derartige Steuerungsaufgaben benötigt wird“, erklärt Josef Koprek. Sie funktioniert als gemütliche Real-Time mit Zykluszeiten um 10 ms, aber auch als harte isochrone Real-Time mit 1 ms Zyklustakt und 1 μs Jitter, auch als IRTMode bekannt. Retrofit zahlt sich aus Die Inlinemaschine verarbeitet Wellpappe aller Formate und Qualitäten mit einer Arbeitsbreite von 600-2150 mm und Länge von 300-900 mm. Die Anlage kann sektionsweise bedrucken, rillen, schlitzen, stanzen, bekleben und falten in einem Arbeitsprozess und schafft maximal 18.000 Bögen in der Stunde. Bis zur Umrüstung war sie mit einer Steuerung mit sechs CPUs und Sinec L1 Bus ausgestattet. Die Achsen wurden mit Inkrementalencodern und dazugehöriger PCU (Positioniersteuereinheit) verfahren. Die PCU wurden von einem Zentralrechner mit Maßdaten versorgt. „Bei der alten Steuerung hatten wir sporadisch Fehler in der Signalübertragung und somit SPS-Fehler, die zeitweise zu Maschinenstillständen führten“, fasst Matthias Seitz die untragbare Situation zusammen. Auch die Achsensteuerung habe nur noch teilweise automatisch funktioniert. „Die Kurze Rüstzeiten, lange Laufzeiten Je kostspieliger eine Maschine, desto kürzer müssen die Ausfallzeiten sein. Daher versucht jedes Unternehmen, die Stillstandsphasen zu minimieren. Dank PROFINET konnten nun die Rüstzeiten in einer Papier- und Wellpappenproduktion drastisch reduziert werden. Maßdaten wurden zwar noch übertragen, aber die Achsen liefen beim Auftragswechsel nicht automatisch auf das passende Maß“, erzählt Matthias Seitz. Beim Retrofit durch die Firma S Team 92 wurde im ersten Schritt der störungsanfällige Bus durch PROFINET ausgetauscht. Im zweiten Schritt wurde der Zentralrechner für Auftragswechsel und Achssteuerung durch einen Siemens IPC und drei Touchpanels getauscht. Gleichzeitig wurden alle 32 Encoder durch Kübler Absolutwertgeber mit PROFINET ersetzt. Die Verkabelung wurde sektionsweise mit Switchen gelöst. Durch das Retrofit konnten sowohl die Anzahl der Stillstände als auch die Rüstzeiten deutlich verringert werden. „Die Investition zahlt sich für uns in barer Münze aus, wir sind sehr zufrieden“, lautet denn auch das Fazit von Matthias Seitz. Josef Koprek, Kübler Group 6 PROFIBUS & PROFINET JOURNAL | AUSGABE 1/2013
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