ARBURG: Mit dem ALS-System zu einer effizienteren, digitalisierten Produktion

Dieses Produktionsinformationssystem wurde speziell für den Einsatz bei der Herstellung von Kunststoffteilen und -komponenten konzipiert und bietet die Grundlage für eine effiziente und transparente Produktions- und Ressourcensteuerung. Das System wird kontinuierlich weiterentwickelt. Neu ist die mobile ALS-Funktion für eine papierlose Produktion.

Die wichtigsten Vorteile des ALS-Systems liegen in der Digitalisierung der Produktionsplanung sowie in der Möglichkeit, den Überblick zu behalten, Dokumentationen zu erstellen und Optimierungen zu erzielen. Die Anwendung unterstützt eine sichere zentrale Verwaltung der Maschinendaten, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind. Auftragsverlauf, Maschinenzustände, Prozessparameter und Alarmmeldungen werden online erfasst.

Dank Aktualisierungen stehen stets die neuesten, optimierten und freigegebenen Programme für den Produktionsprozess zur Verfügung, die sofort an die Maschine übertragen werden können. So sieht die effiziente Produktion der Zukunft aus.

Vernetzung der Maschinen dank IIoT-Gateway

Eine digitalisierte Produktion erfordert die Vernetzung der Maschinen in einem Produktionsleitsystem (MES). Alle ALLROUNDER-Spritzgießmaschinen verfügen serienmäßig über eine „Basiskonnektivität“, d. h., sie sind mit einem IIoT-Gateway ausgestattet, sodass sie sich einfach mit einer OPC-UA-Schnittstelle oder einer EUROMAP 77-Schnittstelle nachrüsten lassen. Prozess-, qualitäts- oder servicebezogene Daten können so an übergeordnete Softwaretools und Plattformen übermittelt werden.

Neben der bestehenden Hotline für ALS war es wesentlich, auch ein spezialisiertes Supportteam für Konnektivität einzurichten. Das ALS-System verfügt über verschiedene Schnittstellen zur Anbindung von Spritzgießmaschinen aller Marken und Hersteller. Zur Vernetzung von Maschinen, für die keine Datenschnittstelle verfügbar ist oder bei denen sich diese nicht ohne erheblichen Aufwand nachrüsten lässt, können I/O-Module (digitale Signale) eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, eine flexible Schnittstelle zum zentralen ERP-System (Unternehmensressourcenplanung) zu nutzen.

Vom visionären Konzept zur vollautomatischen Kunststoffverarbeitung

Das Konzept, das Arburg 1986 auf der K-Messe vorstellte, war seiner Zeit voraus. Ein vollautomatisiertes Produktionssystem ohne manuelles Einrichten, bestehend aus mehreren vernetzten Spritzgießmaschinen, wurde von Anfang an durch eine frühe Version des eigenen Leitrechnersystems ALS gesteuert. Seitdem wird das System kontinuierlich weiterentwickelt und sorgt heute für umfassende Transparenz über die gesamte Produktion hinweg.

Die wichtigsten Vorteile des ALS-Systems in der Produktion:
- detaillierte Produktionsplanung
- Prozessoptimierung
- Erfassung von Daten zu

• Auftrag
• Maschine
• Konfiguration
• Prozess
• Qualität

- Datenanalyse
- Dokumentation
- Überwachung, Wartung, Reparaturen

Daten lassen sich sowohl über die PPC/ERP-Schnittstelle und das Kundenportal arburgXworld (vertikale Integration) als auch über Produktionsanlagen und Standorte hinweg (horizontale Integration) austauschen (Abb. 1). Das erleichtert den direkten Informationsfluss von der Maschine bis hin zu Materialplanung, Einkauf und Vertrieb.

Abb. 1: Das Leitrechnersystem ALS von Arburg fungiert als zentrale Verbindungsstelle und bietet eine Plattform für den Online-Datenaustausch über Produktionsanlagen und Standorte hinweg (horizontale Integration) sowie mit dem ERP-System und dem Kundenportal arburgXworld (vertikale Integration).

Module und Funktionen bedarfsgerecht kombinieren

Das ALS-System kann die Produktion auf maximale Effizienz ausrichten. Das bedeutet eine minutengenaue Planung der Produktionsprozesse, deren anschließende Überwachung und die Möglichkeit einer übersichtlichen Dokumentation. Sämtliche Informationen sind an einem Ort leicht auffindbar – auf Ihrem Computer oder mobilen Endgerät, ganz gleich, ob Sie Maschinenzustände
oder aktuelle Kennzahlen zu Aufträgen, Schichten oder zur Produktionsqualität abrufen möchten. Alle benötigten Informationen lassen sich jederzeit einsehen.

Für das Leitrechnersystem steht eine Vielzahl von Modulen und Funktionen zur Verfügung, die sich flexibel kombinieren lassen. Ausgangspunkt ist das „Basismodul“ mit einer zentralen Datenbank (Abb. 2). Es stehen Module für vier übergeordnete Aufgaben zur Verfügung:

- Informationszentrum
- Dokumentation und Archivierung
- Produktions- und Ressourcenverwaltung
- Qualitätssicherung

Der Maschinenstatus wird im ALS-System in einem Teilfenster angezeigt, das Statusdaten (Betriebsarten, Alarme, Fehlerursachen), Betriebsdaten (Teilezähler, Programm, Werkzeug- und Auftragsinformationen) und sogar Prozessparameter (Istwerte aus dem Spritzgießzyklus) enthält. Die Produktionsübersicht zeigt den aktuellen Stand in der Fertigungshalle. Sie umfasst den Produktionsverlauf und Kennzahlen einschließlich der Gesamtanlageneffektivität (OEE), Verfügbarkeit, Leistung und Qualitätsrate. Durch die Überwachung und Aufzeichnung der Istwerte lassen sich Abweichungen im Produktionsprozess leicht erkennen. Das System trägt außerdem zur Verbesserung und Überprüfung der Fertigungsqualität bei.

Tablet statt Papier

Übermäßiger Papieraufwand gehört dank des Terminals mit mobilen ALS-Funktionen der Vergangenheit an (Abb. 2). Mit der digitalen Erfassung wird Ihre Arbeit deutlich umweltfreundlicher, Sie sparen viel Zeit und erreichen eine höhere Transparenz. Über die einzelnen Module können Sie den Prozessstatus und den Fertigungsablauf sowie aktuelle Kennzahlen anzeigen. Ein universeller Konnektor für das Kommunikationsprotokoll OPC UA ermöglicht es, neben Spritzgießmaschinen auch andere Anlagentypen einfach zu integrieren.

Daten für mehr Übersichtlichkeit visualisieren

Erfassen Sie Werte, analysieren und visualisieren Sie Energiedaten auftragsbezogen mit dem Zusatzmodul „Energievisualisierung“ (Abb. 3).

Insbesondere Unternehmen, die nach der Norm ISO 50001 zertifiziert sind, müssen strenge Anforderungen an die Einführung, Umsetzung, Aufrechterhaltung und Verbesserung ihrer Energiemanagementsysteme erfüllen. Detaillierte und kontinuierliche Energiemessungen, die genau zeigen, wo und wie viel Energie im Produktionsprozess eingesetzt und/oder verbraucht wird, sind für die Erfüllung dieser Anforderungen entscheidend. Die Lösung von Arburg ist auf diese Anforderungen vorbereitet. 

Effizientere Betriebsabläufe und vorbeugende Wartung

Neben der Produktionsplanung und Datenanalyse kann ALS auch Daten zur Lagerung, Werkzeugkonstruktion, Wartung und zu weiteren Fertigungsbereichen erfassen. Das System kann Rüstprozesse optimieren, Betriebsabläufe effizienter gestalten und auch die vorbeugende Wartung unterstützen. Darüber hinaus berücksichtigt es den Standort und die Verfügbarkeit der Werkzeuge im Lager, einschließlich Stammwerkzeug, Einsätzen und Zubehör.

Neue Funktionen und ein verbessertes Kundenportal

Rückmeldungen und Anregungen der Kunden sind für Arburg entscheidend, um das ALS-System weiterzuentwickeln und zu verbessern, das auch den anspruchsvollsten Benutzeranforderungen gerecht werden muss.

Die Umstellung der Servermodule auf 64 Bit im Jahr 2021 hat den nutzbaren RAM-Speicher im ALS-System deutlich erhöht – theoretisch auf maximal 16 Exabyte (10¹⁸B). In der Praxis können die Anwender mit dem leistungsfähigen ALS-System auch bei einem kontinuierlichen Strom großer Datenmengen problemlos arbeiten. Die Systementwickler konzentrieren sich derzeit insbesondere auf neue Module und Funktionen; Priorität hat auch eine bessere Vernetzung des ALS-Systems mit dem Kundenportal arburgXworld.

Abb. 2: Mehr Transparenz, weniger Papier: Dank der mobilen Funktionen des ALS-Systems stehen alle wichtigen Informationen jederzeit und überall zur Verfügung.

Abb. 3 : Das Zusatzmodul „Energievisualisierung“ des ALS-Systems unterstützt die auftragsbezogene Zuordnung und Visualisierung von Energiedaten.