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Design meets Hightech - Polyscope

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<strong>Polyscope</strong> 12/09<br />

www.polyscope.ch<br />

Mehrfach «ausgezeichnete» Maschinen<br />

<strong>Design</strong> <strong>meets</strong> <strong>Hightech</strong><br />

SIMOTION UND SINAMICS ANTRIEBSTECHNIK<br />

Die Schneid- und Wickelmaschinen von Faes zeichnen sich nicht nur durch Performance und hohe<br />

Qualitätaus – sie geben auch optisch etwas her.Bereits zwei <strong>Design</strong>-Awards konnte das «system gelb»<br />

in diesem Jahr fürsich verbuchen. Fürdie Leistung sorgt ein modernes Antriebskonzept auf der<br />

Basis von Simotion und Sinamics. Die Applikation wurde mit der Converting-Toolbox realisiert.<br />

Die Converting-Industrie befasst sich mit der<br />

Veredelung und Verarbeitung hochwertiger<br />

bahnförmiger Materialien wie Papier, Film,<br />

Folie und Vliesstoffe. Ein Teilprozess ist die<br />

Schneid- und Wickeltechnik. Diese gehört zu<br />

den Kernkompetenzen von Faes AG in Wollerau.<br />

Das modulare Programm der Firma<br />

umfasst sieben applikations- und bedarfsorientierte<br />

Maschinensysteme, die mit einem<br />

Farbcode gekennzeichnet sind.<br />

Das «jüngste Kind» dieser Familie heisst<br />

«system gelb». Die speziell für die Etikettenindustrie<br />

entwickelte Maschine kommt zur<br />

Verarbeitung von Etiketten, Labels und RFID-<br />

Applikationen zum Einsatz.<br />

Immer schnellere Zykluszeiten<br />

Durch die gestiegenen Anforderungen an<br />

Taktfrequenzen und Produktivität seitens<br />

der Kundschaft verändern sich auch die<br />

Anforderungen an Automatisierungslösungen<br />

für Schneid-/Wickelmaschinen.<br />

NebstSchnelligkeitsindvor allem dieexakte<br />

Synchronisation von Mehrachssystemen,<br />

Firmenprofil<br />

Die Faes AG (www.faes.com) ist ein mittelständisches<br />

Unternehmen mit zirka 200 Mitarbeitern<br />

und den zwei strategischen Standbeinen Zuliefertechnik<br />

(Drehen/Fräsen von Präzisionsteilen und<br />

Baugruppenmontage) und Schneide-/Wickeltechnik.<br />

Seit über 20 Jahren beliefert Faes als<br />

globaler Marktleader auf dem Gebiet Schneide-/<br />

Wickeltechnik fürThermotransferfolien vom<br />

Standort Schweiz aus Firmen der Converting-<br />

Industrie in der ganzen Welt. Neben Konzeptionierung<br />

und Konstruktion gehören hierzu die<br />

Software-Erstellung, die SPS-Programmierung und<br />

Visualisierung. Ein Teil der Komponenten wird<br />

intern hergestellt, die Maschinen werden im Haus<br />

montiert und getestet.<br />

«system gelb» stellt einen Teil des Gesamtkonzepts des überarbeiteten Produkt-Portfolios von Faes<br />

für die Converting-Industrie dar<br />

hochdynamische Wicklersowie genaue Zugkraftregelungen<br />

und Druckmarkenkorrekturen<br />

gefragt.<br />

«Bei der Entwicklung von ‹system gelb›<br />

stand die kurze Zykluszeit ganz zuoberst<br />

im Pflichtenheft», sagt Andreas Kaufmann,<br />

Leiter Schneide-/Wickeltechnik. «Durch die<br />

hohe Durchlaufgeschwindigkeit von bis zu<br />

300 Metern pro Minute entstehen sehr starke<br />

Beschleunigungs- und Verzögerungswerte.<br />

Weitere Forderungen waren eine einfache<br />

Bedienbarkeit, hohe Maschinenverfügbarkeit<br />

und kurze Wartungszeiten.»<br />

Schnelle Formatund<br />

Produktanpassungen<br />

Die von «system gelb» erreichten Zykluszeiten<br />

sind nach Angaben von Kaufmann<br />

unübertroffen. Mit den beiden Abwicklern<br />

wird der Output maximiert bei höchster<br />

Präzision in allen Prozessschritten. Geschwindigkeit<br />

und Präzision stellen vor<br />

allem an die Steuerungs- und Antriebstechnik<br />

höchste Anforderungen. Diese konnte<br />

der Maschinenbauer nur dank Anwendung<br />

eines modernen Antriebskonzeptes mit<br />

Simotion und Sinamics realisieren.<br />

Die PC-basierte Architektur erlaubt eine<br />

einfache Bedienung sowie schnelle Formatund<br />

Produktanpassungen. Die Verwendung<br />

vonSimatic WinAChat denVorteil,dasseine<br />

PC-basierte SPS realisiert werden konnte,<br />

welche eine Visualisierung und die Anbindung<br />

an andere Internet-basierte Rechner<br />

ermöglicht. Die Kundschaft tendiert immer<br />

mehr dazu, firmenübergreifende Datenund<br />

Statistiksysteme (ERP) direkt mit den<br />

Maschinensteuerungen zu vernetzen. Ein<br />

weiterer Aspekt ist die Fernwartung der<br />

Maschinen. Mit der gewählten Lösung kann<br />

übers Internet auf jede Maschinenkomponente<br />

zugegriffen werden – von der Visualisierung<br />

über die SPS bis hinunter indie<br />

einzelnen Antriebe.<br />

27


28 ANTRIEBSTECHNIK SIMOTION UND SINAMICS<br />

Vorgefertigte Converting-Funktionen<br />

«EinHauptvorteilwar füruns,dassSiemens<br />

vorgefertigte Funktionen im Bereich der<br />

Wickeltechnik anbietet», meint Fritz Galli,<br />

Teamleader Steuerungsentwicklung, und<br />

spricht damit die Converting-Toolbox von<br />

Siemens Industry Automation and Drive<br />

Technologies (IA&DT) an. Mit den Technologiefunktionen<br />

der Converting-Toolbox wie<br />

Wickler, fliegende Schere, elektronisches<br />

Getriebe oder Querschneider konnte man<br />

den Engineering-Aufwand erheblich reduzieren.<br />

Alle Funktionalitäten wurden als Module<br />

angelegt. Mit diesem Modulkonzept legt<br />

«system gelb» den Grundstein für die neue<br />

Maschinenpalette. Die einzelnen Module<br />

lassen sich aus der Software entnehmen<br />

und auf die anderen Maschinenreihen übertragen.<br />

Der grösste Teil der Anlagensoftware<br />

wurdemit professioneller Unterstützungdes<br />

«Application Programming Center» (APC)<br />

von IA&DT realisiert. Die Fachleute des APC<br />

unterstützten die Firma Faes mit ihrem<br />

Engineering-Know-how tatkräftig vor Ort.<br />

Die Möglichkeit, Fachkompetenz und Applikationsunterstützung<br />

direkt vor Ort zuhaben,<br />

wurde von der Projektleitung bei Faes<br />

sehr geschätzt und hat zueiner vertieften<br />

Zusammenarbeit mit Siemens geführt.<br />

Technik in Kürze<br />

SinamicsS120-Antriebe werden eingesetzt für<br />

Abwicklung, Hauptantrieb undAufwicklungsowiezweiLinearachsen.Der<br />

Abwicklungsantrieb<br />

wird geregelt übereinenTänzellageregler. Durch<br />

die kontinuierliche Durchmesserberechnung<br />

erfolgtbei Erreichendes Minimaldurchmessers<br />

eine Umschaltungund derAbwickler wird als<br />

Positionierantriebverwendet,umdas Material<br />

aufdem Spleisstisch am richtigenOrt zu positionieren.Mit<br />

derAnsteuerung derWickelachsen<br />

überServomotorenwar es möglich, aufkleinste<br />

Zugänderungen einzeln zu reagieren, und zwar<br />

abwickel-wie aufwickelseitig. Diesentlastet<br />

nichtnur denTänzerspeicher, sondernwirkt sich<br />

hauptsächlich aufdie Qualität desEndprodukts<br />

aus.SelbstheiklereMaterialien können mit<br />

einer gleichmässigen Zugspannunggewickelt<br />

werden.Bei «system gelb»wirdeine rückspeisetauglicheEinspeiseeinheit<br />

verwendet. Da häufig<br />

im Bremsbetrieb gearbeitet wird,kann die<br />

gewonneneBremsenergieins System rückgeführtwerden.<br />

Maschinen mit Charakter<br />

Nebst den Ansprüchen an Zuverlässigkeit,<br />

Performance und Flexibilität setzt die Faes AG<br />

bei der neu lancierten Maschinenreihe auf<br />

ein ansprechendes <strong>Design</strong>. Als Bestätigung<br />

wurde «system gelb» bereits mit dem «iF product<br />

design award 2008» und dem «Reddot<br />

<strong>Design</strong> Award 2008» ausgezeichnet. «Ein ansprechendes<br />

<strong>Design</strong> zeigt, dass ein Produkt<br />

ausgereift ist und mit Liebe und Enthusiasmus<br />

entwickelt wurde», begründet Andreas<br />

Kaufmann den starken Fokus auf das Maschinen-<strong>Design</strong>.<br />

«Die verschiedenen Farben der<br />

Faes-Systeme sind zudem ein Erkennungsmerkmal<br />

auf dem Markt.»«<br />

Infoservice<br />

Siemens Schweiz AG<br />

Industry Sector,Industry Automation and Drive<br />

Technologies<br />

Freilagerstrasse 40, 8047 Zürich<br />

Tel. 0848 822 844, Fax0848 822 855<br />

automation.ch@siemens.com<br />

www.siemens.ch/automation<br />

Die Maschinen decken die letzte Produktionsstufe der Etikettenverarbeitung<br />

ab: den Zuschnitt der Etiketten auf Breite und Länge sowie<br />

die Aufwicklung auf anwendergerechte Rollen<br />

Fritz Galli (links) und Andreas Kaufmann blicken auf eine intensive<br />

Zusammenarbeit mit Siemens bei der Neuentwicklung von «system gelb»<br />

zurück<br />

Das Motio-Control-System Simotion D435 in<br />

Verbindung mit dem Antriebssystem Sinamics<br />

S120 bildet das Rückgrat des Antriebskonzepts<br />

der neuen Schneid-/Wickelmaschinen<br />

<strong>Polyscope</strong> 12/09


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Alternative Automatisierungskomponenten<br />

mit Einsparpotenzial<br />

Komponenten für<br />

die S7*<br />

Fernwartung CAN-Bus<br />

*) S5® und S7® sind eingetragene Warenzeichen der Siemens AG.<br />

www.helmholz.de<br />

PROFIBUS MPI-Bus<br />

Komponenten für<br />

die S5*<br />

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