SPC-Funktionen direkt an der Maschine - Was neue HMI-Konzepte in der Produktion leisten können
In der einfachsten Ausführung kann eine HMI aus einem oder mehreren Tastern und Schaltern mit Anzeigelampen oder auch nur mit klar gekennzeichneten Schalterstellungen bestehen. Diese Form nutzen wir alle tagtäglich in unterschiedlichsten Situationen – vom Kaffeekochen bis hin zum Autofahren. Wenn es um das Bedienen von Maschinen im industriellen Alltag geht, so hat die HMI-Schnittstellentechnologie rasante Fortschritte gemacht. Einfache Schalter mit Anzeigenlampen wurden durch programmierbare Textanzeigen und Softtastaturen ersetzt und entwickelten sich schließlich zu den heute gängigen vollgrafischen Displayanzeigen mit Touch-Bedienfeld und flexiblen, nutzerspezifischen Ausprägungen.
Ein Gerät für viele Aufgaben
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle ist die einzige Möglichkeit für den Maschinenbediener, um Fehlermeldungen zu erhalten und auf den Produktionsprozess Einfluss zu nehmen. Deshalb sind bei immer kürzeren Taktzeiten die Anforderungen an die Handhabung besonders hoch. Grafische Benutzeroberflächen zeichnen sich im Vergleich zu einfachen HMIs durch ihre größere Bedienerfreundlichkeit aus und bieten gleichzeitig die Möglichkeit zusätzliche Funktionen übersichtlich zu integrieren. „Außer der reinen Bedienung an der Maschine hinsichtlich Ein- und Ausschalten sowie der Anzeige der Betriebszustände erlauben menügeführte Konzepte sowohl die Parametrierung und Konfiguration von Maschinen und Anlagen als auch eine vollständige Abbildung und komfortable Anzeige aller an der Maschine entstehenden Informationen und Daten“, erläutert Jochen Weber, Geschäftsführer der ProNES Automation GmbH.
Die Voraussetzung für den rasanten Fortschritt in der Mensch-Maschinen-Interaktion waren neben der Entwicklung von Anlagentechnologien im Hinblick auf Einflussnahme und Werterfassung auch die unglaublichen Sprünge in der Leistungsfähigkeit der Bedien- und Anzeigegeräte. Auf Basis der vorhandenen PC-Systeme und Technologien lassen sich heute mit ein und demselben Gerät nicht nur klassische HMI-Aufgaben sondern auch weitere Aufgabenstellungen der Prozessautomation und Administration lösen.
Erweiterte Funktionen durch clevere Softwarelösungen
Dank intelligenter Hard- und Softwarelösungen sind die aktuellen HMI-Geräte glei-chermaßen Bediengeräte und Anzeigedisplays, Datenkonzentratoren in der Maschinentechnik, Gateways zu der übergeordneten Leitebene und IT-Infrastruktur sowie dezentrale Komponenten für eine umfassende Online-Analyse der Prozesswerte. Somit lassen sich auch die grundlegenden SPC-Funktionalitäten und Anforderungen der Qualitätssicherung bereits direkt an der Maschine realisieren. Die Herausforderung für diese erweiterten Softwarefunktionen besteht darin, die begrenzte Rechenleistung und eingeschränkte Betriebssystemfunktionalität der embedded Systeme zu berücksichtigen. Trotz aller notwendigen administrativen Aufgaben darf dabei die eigentliche Kernfunktionalität der Maschinenüberwachung und die Robustheit der Steuerungsanwendungen nicht gefährdet werden. Zur Integration all dieser unterschiedlichen Gesichtspunkte und Features hat die ProNES Automation GmbH bereits eine Softwarelösung entwickelt und auf die Umgebung kleiner integrierter HMI-Geräte unter Windows CE portiert. Diese bietet den Anwendern eine zusätzliche Option zur Integration der Qualitätssicherung direkt in die Maschinenumgebung. „Ganz nach der Motivation „Aus der Praxis für die Praxis“ sind damit die heutigen Anforderungen von Maschinenbedienung, Produktionsüberwachung und Qualitätssicherung auf einer Plattform zusammengeführt. Prozesse können dadurch auf kürzestem Weg optimiert werden“, so Jochen Weber. Diese Entwicklungen werden in Kürze veröffentlicht.
