Maschinen- und Anlagenbau : Geld sparen mit Systemtechnik-Lösungen von Murrelektronik

Durch eine nicht mehr zeitgemäße Elektroinstallation können Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau gegenüber ihren Mitwerbern ins Hintertreffen geraten. Denn über Jahre gewachsene Konstruktions- und Maschinenkonzepte erschweren eine wirtschaftliche Produktion, nicht aufeinander abgestimmte Komponenten führen zu erhöhtem Verdrahtungs- und Inbetriebnahme-Aufwand und oft müssen nachträgliche Erweiterungen und Veränderungen vorgenommen werden. Fehlender Platz im Schaltschrank sowie problematische Schnittstellen mit unterschiedlichen Lieferanten tun zudem ihr Übriges.

Murrelektronik, der Spezialist für schaltschranklose Automatisierungstechnik und dezentrale Installationstechnik, möchte hier Abhilfe schaffen. Dazu definiert das Unternehmen den Energie-, Signal- und Datentransfer neu – individuell zugeschnitten auf den jeweiligen Bedarf. Das Ergebnis ist eine Kostenersparnis von bis zu 30 Prozent.

Klassische Installationslösungen sehen vor, dass die gesamte Steuerungstechnik im Schaltschrank platziert wird. Über eine große Reihenklemmen-Ebene werden Sensorik und Aktorik im Feld angebunden. Viele Einzelkomponenten sorgen für Fehleranfälligkeit sowie für hohen Montage- und Inbetriebnahme-Aufwand.

In weiterer Folge wurde die klassische Parallel-Verdrahtung vom Schaltschrank ins Feld verlagert: Separat abgesetzte Klemmenkästen verteilten Energie und Daten in der Maschinenperipherie. Dadurch verringerte sich der Montage-Aufwand geringfügig – um den Preis einer Zunahme möglicher Fehlerquellen. Besonders zeitaufwändig gestaltet sich die Fehlersuche bei Kurzschlüssen und Überlasten. Zudem kommt es häufig zu Verdrahtungsfehlern zwischen Schaltschrank und Peripherie. Die Folge: lange Stillstandzeiten und Produktionsausfälle.

Im Rahmen des Desina-Studienprojekts verglichen Wissenschafter der Technischen Universität München klassische Installationskonzepte auf der einen Seite und systematisch dezentrale Konzepte auf der anderen Seite. Untersucht wurden die aus einem Umstieg resultierenden beträchtlichen Einsparpotenziale. Dabei hat sich gezeigt, dass vor allem zwei Faktoren ausschlaggebend sind, um Kosteneinsparungen von bis zu 30 Prozent zu realisieren:

Dezentrale Automatisierungstechnik – Komponenten werden nicht im Schaltschrank, sondern in direkter Prozessnähe platziert.

Systemische Installationstechnik – ein abgestimmter Systembaukasten kommt anstelle unterschiedlicher Einzelkomponenten zum Einsatz.

Murrelektronik verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz bei der Kostenoptimierung: Die Konstruktionsphase beispielsweise trägt lediglich zehn Prozent zu den Gesamtkosten einer Maschine bei. Bereits in dieser Phase werden jedoch rund 70 Prozent der gesamten Maschinenkosten festgelegt, da wichtige Entscheidungen getroffen sowie Energie-, Daten- und Signalwege definiert werden. Man muss also wissen, an welchen sprichwörtlichen Schräubchen gedreht werden muss, um die Installationstechnik von Maschinen und Anlagen zu optimieren. Das sieht der Ansatz der Experten von Murrelektronik vor:

In der Konstruktion wird das Installationskonzept definiert, was die spätere Wirtschaftlichkeit von Maschinen und Anlagen maßgeblich beeinflusst.

Die richtige Installationslösung verringert den Komplexitätsgrad der vom Einkauf zu beschaffenden Teile.

Dezentrale, rationelle und fehlerfreie Installation: Standardisierte Steckverbindungen sorgen für Zeitersparnis und reduzierte Fehlerquoten.

Murrelektronik-Systeme bauen auf intelligente Software. Dadurch wird der Programmieraufwand reduziert, die Standardisierung erleichtert und die Anbindung an übergeordnete Software-Systeme aktiv unterstützt.

Dezentralisierte IO-Systeme sorgen für eine rasche Inbetriebnahme. Teilinbetriebnahmen sind dadurch fortlaufend möglich. Das modulare Diagnosesystem verringert den Aufwand bei der Fehlersuche.

Service: Industrietaugliche Qualität, langlebige Auslegung und EMV-resistente Elektronik ermöglichen lange Betriebszeiten auch in rauen Umgebungen. Aufgrund des modularen Konzeptes sind spätere Änderungen und Ergänzungen einfach umzusetzen.

Die Produktion wird durch punktgenaue Diagnoseinformationen verbessert, durch die sich die Maschinenverfügbarkeit erhöht. Neue Potenziale eröffnen die Möglichkeiten der IIoT-Anbindung. Da dezentrale Installationstechnik weniger Platz benötigt, wird zudem Produktionsfläche frei.

Installationskonzept für die Schokoladenfabrik

Bei Walzwerken für die Schokoladenverarbeitung wechselte der Schweizer Technologiekonzern Bühler AG von zentraler Maschinensteuerung mit konventioneller Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung zu einem dezentralen Installationskonzept mit Plug & Play. Vorkonfektionierte Kabel, steckbare Verbindungen und die Verlagerung der Intelligenz zu Sensorik und Aktorik reduzierten die Anzahl der Klemmen und damit die Baugröße des Schaltschranks um die Hälfte. Der Zeitaufwand für die Verkabelung der Maschine verringerte sich um den Faktor 2,5. Durch die Umrüstung mit Murrelektronik auf Cube67 wird auch die Installationszeit bei der Inbetriebnahme verringert – und das bei mehr als 150 Maschinen im Jahr.

Maschinenbauer spart Zeit und Material

Von der Einzelverdrahtung in individuellen Klemmkisten hin zu einer dezentral organisierten Maschineninstallation – dieser Wandel führte beim Unternehmen SN Maschinenbau aus Wipperfürth zu Einsparungen beim Material- und Zeitaufwand von bis zu 70 Prozent. Durch die Einführung vorinstallierter Funktionsbaugruppen können auch Konstruktion und Montage deutlich rascher erfolgen.