PC-based Control für Holzbearbeitungsmaschinen

Offene Automatisierungslösungen für die Holzindustrie

Noch nie war das Angebot an Möbeln so vielfältig: Alle nur denkbaren Anforderungen und Wünsche bezüglich Stil und Design, Komfort, Funktionalität und Preis werden von der Möbelbranche umgesetzt. Ein Markt, der keine Kundenwünsche offen lässt und zielgruppenorientiert Trends und Moden aufgreift. Die Schnelllebigkeit wechselnder Wohnstile und nicht zuletzt die Wettbewerbssituation verpflichten die Möbelhersteller auf äußerst variable Lieferprogramme. Stückzahl 1 in der Fertigung ist daher mittlerweile eine gängige Forderung an die Möbelindustrie und ihre Zulieferer – selbstverständlich bei maximalem Teiledurchsatz.

Hier ist der Maschinen- und Anlagenbau gefordert, der zur Erfüllung dieser Anforderungen immer leistungsfähigere, flexiblere und höher automatisierte Anlagen liefern muss, die es den Möbelherstellern erlauben, ihren Kunden, trotz gestiegener Anforderungen, weiterhin höchste Qualität zu marktgerechten Preisen zu liefern. Am gesamten Produktionsprozess der Möbelfertigung ist eine Vielzahl funktionell unterschiedlicher Maschinen beteiligt, mit hohen Anforderungen an deren Leistung und Flexibilität. Vor allem dem Datenmanagement kommt in der industriellen Fertigung eine zunehmend wichtigere Rolle zu, sowohl vertikal (von der Auftragsbearbeitung zur Maschine) als auch horizontal (zwischen den Einzelmaschinen einer Fertigungslinie). Der Maschinenbau muss den Spagat zwischen höchster Leistungsfähigkeit, niedrigen Kosten und bestmöglicher Integration in die jeweilige Produktionsstruktur bei weiterhin einfacher Bedienbarkeit vollbringen.

Im Grunde gibt es nur eine Plattform, die diesen Anforderungen gerecht werden kann: die PC-basierte Steuerung, die PLC-, NC/CNC-, Strecken- und Kurvenscheibenfunktionalitäten auf einer Hardware vereint bzw. durch Softwaremodule abbildet. Teileverfolgung, Bedienoberflächen, CAD/CAM-Oberflächen, Bohroptimierungen, Konfigurationstools und Betriebsdatenerfassung sowie lokale Datenbanken stellen für den PC keinerlei Problem dar. Die Portierung aller Funktionen auf eine PC-Hardware vereinfacht zudem den Datentransport – üblicherweise über Ethernet – zu Produktionsdatenbanken und ERP-Systemen.

Mit Erfolg setzt die Möbelindustrie daher auf diese bewährte und hoch innovative Steuerungsplattform. Die überaus gute Skalierbarkeit der PC-Hardware macht den Einsatz dieser Technik inzwischen auch für „Low Cost“-Maschinen wirtschaftlich interessant und ermöglicht den durchgängigen Einsatz einer Technologie über alle Maschinenlinien und -typen hinweg.

New Automation Technology
Das Beckhoff-Produktspektrum umfasst die Hauptbereiche Industrie-PC, I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware. Für alle Bereiche stehen Produktlinien zur Verfügung, die als Einzelkomponenten oder im Verbund, als ein vollständiges, aufeinander abgestimmtes Steuerungssystem, fungieren. Die Software-PLC und -Motion-Control-Lösung TwinCAT ist das Herzstück der skalierbaren und modularen Beckhoff-Steuerungstechnik, die für jede Aufgabe in der Holzbearbeitung, hinsichtlich Rechenleistung, Komplexität und Kosten, geeignete Lösungen liefert. Beckhoff bietet Steuerungen in allen Leistungskategorien – von einfachen Anwendungen bis hin zu komplexen, hochleistungsfähigen Maschinen – an.

EtherCAT – Der Echtzeit-Ethernet-Feldbus
Die Anforderungen an die Kommunikationssysteme von Produktionsanlagen sind gerade in den letzten Jahren drastisch gestiegen. Hat man sich bisher einer Vielzahl verschiedener, mehr oder weniger spezieller Busse bedient, werden diese nun durch ein einziges, deutlich leistungsfähigeres System ersetzt: EtherCAT. EtherCAT basiert auf der Ethernet-Physik und bildet quasi das Rückgrat der Maschine. Die Buszykluszeiten aller Teilnehmer, egal ob z. B. der PLC oder einer CNC zugeordnet, liegen deutlich im Sub-Millisekunden-Bereich. Damit gehören sämtliche Überlegungen hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Determinismus, Synchronität und Topologie konventioneller Bussysteme endgültig der Vergangenheit an. Der Projektierungsaufwand sinkt; ggf. erforderliche, spezielle dezentrale, intelligente Steuerungskomponenten werden durch simple Ein- und Ausgänge ersetzt und das System kann nahezu beliebig ohne Leistungsverlust erweitert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Ethernet auf der Ebene der Leitrechneranbindung oder Maschinenvernetzung ohnehin in den meisten Fällen schon im Einsatz ist.

Als Quintessenz ergibt sich: Ganz gleich, welcher Maschinentyp automatisiert werden muss, die Hardware der Steuerungstechnik besteht aus einem Industrie-PC, EtherCAT als hochperformantem Bussystem, dezentralen I/Os und Antrieben – alles andere wird in der Software abgebildet.

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