Bei der Lebensmittelherstellung kommen technisch hochkomplexe Maschinen zum Einsatz, die täglich Nahrungsmittel in millionenfacher Ausführung sicher, praktisch und haltbar unter sterilen Bedingungen und unter höchsten Hygienestandards verpacken. Um diese Gemengelage für Produzenten zu verbessern, bietet der Schweizer System- und Lösungsanbieter SIG mit Cruiser seit Kurzem ein neues, intuitiv bedienbares HMI in seinen Füllmaschinen an. Das Unternehmen ist einer der führenden Hersteller moderner Lebensmittelverpackungen sowie hochtechnisierter Anlagen für die Abfüllung flüssiger Lebensmittel. Für die Visualisierung und Steuerung der Prozesse setzt SIG bereits seit 2007 die Softwareplattform Zenon von Copa-Data ein. Denn sie bietet zahlreiche Vorteile: Es ist unkompliziert, weitere Komponenten hinzuzufügen und individuelle grafische Gestaltungen für das HMI zu implementieren. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Konnektivität zu anderen Systemen, wodurch umfangreiche Prozessdaten schnell und effizient übertragen werden können.
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Die Steuerung der SIG-Anlagen erfolgt über eine Codesys kompatible SPS, im Zusammenspiel mit vielen weiteren Komponenten, die meist über ein Bus-System angebunden sind. Dazu gehören zum Beispiel die Ultraschall-Schweißtechnik sowie immer mehr Servo-Motoren und intelligente Sensorik. Aufgrund der Menge der durch C# Add-Ins umgesetzten Abläufe nutzt SIG zur Steuerung und Visualisierung Zenon.
Usability verbessern
SIG hat mit seiner Füllmaschine SIG NEO eine Vorreiterrolle in der Lebensmittelindustrie eingenommen, indem es auf die Verbesserung der Effizienz, Produktivität und Nachhaltigkeit abzielt. Besonders die Bedienbarkeit der Anlage steht dabei im Fokus. „Aus intensiven Gesprächen mit unseren Kunden wissen wir, dass die einfache und intuitive Bedienung der Anlage für unsere Kunden hohe Priorität hat“, erklärt Stefan Mergel, Senior Product Manager bei SIG. Besondere Bedeutung hat dies einerseits in Anbetracht des steigenden Fachkräftemangels, auf der anderen Seite aber auch aufgrund des hohen Aufwands, der mit Mitarbeiterschulungen zur Maschinenbedienung einhergeht. Die größte Herausforderung hierbei ist die Darstellung hochkomplexer Prozesse auf eine Weise, die eine fehlerfreie Bedienung nach kurzer Einarbeitungszeit ermöglicht. Gleichzeitig steigen aber auch die Erwartungen an die Flexibilität der Maschinen. Sie müssen nicht nur unterschiedliche Produkte und Rezepturen abdecken, sondern auch möglichst viele verschiedene Verpackungsgrößen und -designs, limitierte Editionen oder saisonale Specials. All das ist mit ein paar wenigen, einfachen und selbsterklärenden Klicks auf dem Display möglich.
HMI in Industrieanlagen
Die Anforderungen, nach denen SIG über mehrere Jahre ein komplett neues Anlagen-Bedienkonzept entwickelt hat, waren also hoch. Zentral für die Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit ist das HMI, die Hauptschnittstelle zwischen Mensch und Maschine. Für die auf Zenon basierende Benutzeroberfläche hat das Unternehmen ein komplett neues Konzept entwickelt, das den Anwender in den Mittelpunkt stellt. So entstand eine Nutzeroberfläche, die auf einen Blick alle relevanten Prozesse und Funktionen verständlich visualisiert und strukturiert anzeigt. Diese leitet die Anwender verständlich durch schwierige Arbeitsprozesse und schafft durch die moderne Oberfläche ein einmaliges Nutzungserlebnis. Die Orientierung des Designs der Nutzeroberfläche an den Designmaßstäben moderner Websites oder Smartphones setzt einen neuen Standard für Industrieanlagen. So wurden Schattenwürfe für mehr Betrachtungstiefe integriert, klickbare Schaltflächen hervorgehoben sowie neue, aussagekräftige Symbole und Grafiken entwickelt und eingebunden. Erstmals erstreckt sich dieses Design nun über alle Elemente der Linie. Neben einem durchgängigen, harmonischen Look and Feel wurden wichtige Verbesserungen in der Prozesssicherheit, Usability und dem einheitlichen Reporting umgesetzt.
Rezeptgruppenmanager
Eine wichtige Eigenschaft der Abfüllanlage ist ihre Vielseitigkeit. Diese ermöglicht es den Kunden, ohne großen Aufwand unterschiedliche Produkte oder Rezepturen abzufüllen. So können einerseits Verpackungsformate und -größen variieren, aber auch Veränderungen am Design, Sonderverpackungen, Bundles und Trays umgesetzt werden. Um das Ganze nutzerfreundlich visuell zu realisieren, nutzt SIG Zenon. Im Zenon-Rezeptgruppenmanager können unterschiedliche Varianten mit allen Details wie beispielsweise Geschwindigkeiten, Temperaturen, Druck, Stückzahlen oder Verpackungsgrößen hinterlegt werden. „Um die große Varianz, die SIG NEO ermöglicht, flexibel und verständlich abzubilden, ist der Rezeptgruppenmanager ein wichtiges Modul für uns“, erklärt Michael Schaaf, Team Leader HMI & Transformation Engineering bei SIG. Die Rezepturen sind entweder voreingestellt oder können von geschulten Experten vor Ort definiert und jederzeit verändert werden. Der Anwender kann über den Rezeptgruppenmanager anschließend die definierten Abläufe prozesssicher und intuitiv auswählen.
Langjährige Zusammenarbeit
Seit 15 Jahren besteht bereits die Zusammenarbeit zwischen SIG und Copa-Data. Schon in einem frühen Stadium der Projektentwicklung wurden die Zenon Services auf ihre Eignung für das Vorhaben geprüft. Letztendlich fiel die Entscheidung für die Plattform aufgrund ihrer hohen Flexibilität und Offenheit. „Mit unserem neuen Bedienkonzept schöpfen wir erstmals die Möglichkeiten von Zenon voll aus. Das Ergebnis ist ein Bedienkonzept, das einen neuen Standard in der Lebensmittelbranche setzt“, erklärt Michael Schaaf. „Um dies zu schaffen, brauchten wir spezialisierte Unterstützung.“ Von Beginn an war das Team von Copa-Data wegen seiner Expertise eng in die Entwicklung des neuen Designs eingebunden und brachte ihr Fachwissen aktiv bei der Gestaltung von Schaltflächen und aussagekräftigen Symbolen ein. Darüber hinaus spielte es eine wichtige Rolle bei der Einführung einer umfassenden Bibliothek. Sie ist für eine langfristige Anwendung des Konzepts unerlässlich und ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Änderungen im Maschinenkonzept. Die Softwareplattform bietet neben einem großen Angebot an verfügbaren Optionen etliche Schnittstellen, über die eigene Add-Ins implementiert werden können. Eines der Add-Ins von SIG ist ein automatisierter Störmeldeimport, der die manuelle Konfiguration der Meldungen im Engineering Studio ersetzt. In der Lebensmittelbranche sind strenge Hygienevorschriften zu beachten und bei der Fertigung an der Füllmaschine können bis zu 4000 verschiedene Störszenarien auftreten. Um eine schnelle und effiziente Fehlerbehebung zu gewährleisten, werden diese Störungen auf dem Interface durch Texte und Bilder dargestellt. Die automatisierte Einbindung mittels API, die auch eine weitere wichtige Komponente der Prozesssicherheit bildet, schafft hierbei Erleichterung.
Copa-Data GmbH, Ottobrunn
Autor: Thomas Glander
Sales Manager,
COPA-DATA
