Flexible HMI für die Extrudersteuerung
Mehr Flexibilität. Weniger Engineering.
Coperion setzt bei der CSpro Extrudersteuerung auf flexible HMI-Architektur mit atvise®: Parametrierbare Maschinensteuerung reduziert Software-Engineeringaufwand und schafft maximale Erweiterbarkeit.
Einsatzbereich: Steuerung von Doppelschneckenextrudern
Coperion setzt atvise® in der CSpro-Steuerung seiner Doppelschneckenextruder ein. Diese Maschinen kommen überall dort zum Einsatz, wo Kunststoffe, Compounds und andere Materialien kontinuierlich aufbereitet, gemischt, modifiziert oder verarbeitet werden. Dank ihres modularen Aufbaus und ihrer hohen Prozessflexibilität eignen sich Coperion Doppelschneckenextruder für ein breites Anwendungsspektrum, beispielsweise in der Kunststoffindustrie, der chemischen Industrie, beim Kunststoff-Recycling sowie für Spezialanwendungen mit hohen Anforderungen an Produktqualität und Prozesssicherheit.
Innerhalb der CSpro-Steuerung übernimmt atvise® die Visualisierung und Bedienung sämtlicher Maschinenfunktionen. Bediener können Prozesswerte überwachen, Rezepte verwalten, Maschinenparameter konfigurieren sowie Diagnose- und Alarmfunktionen nutzen. Durch das konsequent parametrierbare Steuerungskonzept lassen sich unterschiedliche Maschinenkonfigurationen ohne zusätzlichen Programmieraufwand abbilden. Neue Funktionen und Maschinenoptionen können effizient in die bestehende Plattform integriert werden, wodurch eine standardisierte und zugleich flexibel erweiterbare Steuerungslösung entsteht.
Coperion ist ein weltweit führender Anbieter von Maschinen- und Anlagenlösungen für die Kunststoff-, Chemie-, Lebensmittel- und weitere Prozessindustrien. Das Unternehmen entwickelt unter anderem Doppelschneckenextruder sowie komplette Compoundieranlagen und verbindet dabei Verfahrenstechnik mit moderner Automatisierung. Die Steuerungssysteme von Coperion bieten umfangreiche Funktionen wie Produktionsdatenerfassung, Rezeptverwaltung, Auswertung und die Integration in industrielle Kommunikationsumgebungen.
CaderaDesign ist ein auf Industrieprodukte spezialisiertes Design- und Entwicklungsunternehmen mit den Schwerpunkten User Experience, Human Machine Interfaces (HMI), Industrial Design und digitale Produktentwicklung. Das Unternehmen unterstützt Maschinen- und Anlagenbauer bei der Entwicklung intuitiver Bedienkonzepte. Dabei verbindet CaderaDesign nutzerzentriertes Design mit fundiertem technischem Verständnis, um leistungsfähige und zukunftsfähige Bedienlösungen für industrielle Anwendungen zu entwickeln.
Ausgangssituation: Bestehendes Konzept auf neue Technologie übertragen
Coperion verlieh seiner bewährten Extrudersteuerung CSpro ein neues Graphical User Interface. Die vorherige CSpro-Generation nutzte bereits atvise® als Basis für die Maschinenbedienung. Die Aufgabe im Rahmen des Relaunches bestand im Kern darin, das bestehende Bedienkonzept in das neue Design und Bedienkonzept von CaderaDesign zu überführen und dabei technologisch weiterzuentwickeln. Das bereits etablierte Konzept einer parametrierbaren Maschine sollte in einer modernen, leistungsfähigen Bedienoberfläche auf Basis von atvise® abgebildet und für zukünftige Anforderungen flexibel ausgebaut werden.
| Dabei standen folgende Anforderungen im Fokus: |
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Die offene Architektur von atvise® war dabei ein wesentlicher Erfolgsfaktor.
Nico Arbter, Entwicklungsingenieur bei Coperion über die Bedeutung der Plattform.
atvise® ermöglicht individuelle Anpassung ohne Eigenentwicklung
Eine besondere Stärke von atvise® liegt in der Verbindung von Produktstandard und individueller Anpassbarkeit. Für Coperion bedeutete dies: Die grundlegenden Funktionen einer industriellen HMI-Plattform stehen zur Verfügung, gleichzeitig bleiben umfangreiche Möglichkeiten zur individuellen Anpassung und Erweiterung erhalten.
Im Gegensatz zu einer vollständigen Eigenentwicklung müssen Basisfunktionen wie Datenkommunikation, Verarbeitung und Visualisierungsmechanismen nicht selbst aufgebaut werden. Stattdessen kann sich das Engineering auf die eigentlichen Maschinenanforderungen konzentrieren.
| Besonders wichtig waren dabei: |
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Gerade diese Offenheit von atvise® ermöglichte es, die gemeinsam mit CaderaDesign entwickelten Designvorgaben weitestgehend umzusetzen und gleichzeitig die HMI-Architektur effizient weiterzuführen. Als HMI-Tool bot atvise® dabei nicht nur die notwendige gestalterische Freiheit für die Umsetzung des Bedienkonzepts, sondern ermöglichte darüber hinaus eine weitgehende Automatisierung des Software-Engineerings. Diese Kombination aus hoher Designfreiheit und automatisiertem Engineering war ein entscheidender Vorteil für Coperion.
beschreibt Nico Arbter.
Parametrierung ersetzt individuelle Maschinenprogrammierung
Das zentrale Merkmal der Lösung ist, dass sich jede Maschinenvariante direkt über die HMI-Weboberfläche parametrieren lässt. Im Hintergrund bildet ein einheitliches Grundlagenprojekt die technische Basis. Coperion-Inbetriebnehmer können die jeweilige Maschine dadurch über die Bedienoberfläche konfigurieren, ohne für jede Maschinenvariante ein eigenes Engineering-Projekt erstellen zu müssen. Auf Basis der vorhandenen Maschinenparameter werden die benötigten Bedien- und Diagnosefunktionen automatisch generiert.
| Dazu gehören unter anderem: |
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Ansichten und Funktionen werden dabei auf Basis der Parametrierung im Hintergrund automatisch generiert. Für die meisten Projekte ist dadurch kein zusätzlicher Software-Engineeringaufwand erforderlich. Neue Maschinenvarianten können somit effizient konfiguriert und in Betrieb genommen werden, ohne die Bedienoberfläche für jedes Projekt neu entwickeln zu müssen.
| Vorteile: |
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Webbasierte Architektur schafft neue Möglichkeiten
Durch die webbasierte Technologie von atvise® ist die Bedienoberfläche nicht ausschließlich an ein lokales Bediengerät gebunden. Die Steuerungsarchitektur unterstützt damit moderne Anforderungen hinsichtlich Digitalisierung und Anlagenvernetzung. Coperion nutzt Funktionen wie Webzugriff, Datenbereitstellung und standardisierte Kommunikation, um die Kombination aus SPS und HMI flexibel in moderne Produktionsumgebungen integrieren zu können.
Die CSpro-Steuerung bietet umfangreiche Funktionen für Produktionsdatenerfassung, Rezeptverwaltung, Alarmmanagement und Auswertungen. Zusätzlich ermöglicht die Architektur die Integration in übergeordnete Produktionsumgebungen über standardisierte Kommunikationsmechanismen.
Modulare HMI-Struktur unterstützt komplexe Maschinen
Ein weiterer technischer Vorteil liegt in der modularen Struktur der Bedienoberfläche. Das Konzept wurde so ausgelegt, dass Informationen abhängig vom Bedarf bereitgestellt werden können.
Die Bedienung komplexer Doppelschneckenextruder erfordert den Zugriff auf zahlreiche Prozessparameter wie Temperatur, Druck oder Drehzahl. Die technische Herausforderung besteht darin, diese Informationen strukturiert verfügbar zu machen, ohne die Bedienung unnötig komplex zu gestalten.
Durch die Kombination aus modularen Funktionen und flexibler HMI-Architektur kann die Oberfläche an unterschiedliche Maschinentypen und Anwenderanforderungen angepasst werden. Die von CaderaDesign entwickelte Informationsstruktur unterstützt dabei eine effiziente Nutzung der umfangreichen Maschinenfunktionen.
Zukunftssicherheit durch Upgradefähigkeit
Ein wesentlicher Vorteil der Lösung zeigt sich über den gesamten Lebenszyklus der Maschinen. Die aktuelle HMI-Generation ist abwärtskompatibel zu früheren Versionen. Dadurch kann die Steuerung bestehender Anlagen auch nach vielen Jahren modernisiert werden.
Auch die Plattformunabhängigkeit unterstützt die langfristige Nutzung. Migrationen zwischen unterschiedlichen Betriebssystemgenerationen konnten ohne grundlegende Änderungen umgesetzt werden. Für Coperion bedeutet dies eine nachhaltige Steuerungsplattform, die sowohl aktuelle Anforderungen erfüllt als auch zukünftige Erweiterungen ermöglicht.
Effiziente Umsetzung mit vorhandenem Know-how
Da Coperion bereits vor der Einführung des neuen CSpro Graphical Interfaces über umfangreiche Erfahrung mit atvise® verfügte, konnte das Projekt weitgehend eigenständig umgesetzt werden. Für einzelne technische Fragestellungen griff das Team punktuell auf die Expertise des Application-Teams von Bachmann Visutec zurück, um die Umsetzung gezielt zu beschleunigen.
Im Rahmen eines gemeinsamen Kickoffs in Eisenstadt wurden die technische Vorgehensweise und zentrale Fragestellungen abgestimmt. Die ursprünglich für zwei Tage geplante gemeinsame Arbeit konnte bereits nach einem Tag abgeschlossen werden, da die wesentlichen Themen geklärt waren.
fasst Nico Arbter von Coperion zusammen.
Fazit: atvise® verbindet Standardisierung mit maximaler Flexibilität
Das Projekt von Coperion zeigt, wie moderne HMI-Technologie den Software-Engineeringaufwand im Maschinenbau reduzieren kann. atvise® bietet eine industrielle Plattform mit allen notwendigen Grundfunktionen und gleichzeitig die Freiheit, individuelle Maschinenkonzepte umzusetzen.
Besonders anspruchsvoll war die Verbindung der hohen Designanforderungen von CaderaDesign mit einer weitgehenden Automatisierung des Software-Engineerings. Mit atvise® konnten beide Anforderungen in der notwendigen Tiefe umgesetzt werden. Die Kombination aus gestalterischer Freiheit und automatisiertem Software-Engineering schafft eine flexible und zukunftssichere Lösung für unterschiedliche Maschinenvarianten.