Im australischen Bergwerk, auf hoher See oder in Skigebieten kann man sie finden – die Ketten aus Iserlohn an der Schnittstelle von Ruhrgebiet und Sauerland. Von filigranen Schneeketten bis hin zu riesigen Ankerketten, die Bohrinseln an Ort und Stelle halten, reicht der Erfahrungsschatz des Familienunternehmens Thiele, das 1935 am derzeitigen Standort gegründet wurde. Dabei geht es längst nicht mehr nur um die bloße Verbindung von Kettengliedern. Intelligente Ketten, die mit Dehnungsmessstreifen und einem kleinen Chip versehen sind, werden hier zusammen mit Forschungseinrichtungen ebenso entwickelt, wie komplette Fördersysteme für den Bergbau.
Trotz der gigantischen Ausmaße der Kettenglieder kommt es auch in dieser Branche auf höchste Präzision an, denn kleinste Verkantungen der Kratzförderer, die von einem Kettenpaar bewegt werden, hätten erheblichen Abrieb zur Folge, der in Verschleiß oder sogar einem Stillstand der Anlage münden könnte. Qualitätskontrolle ist darum ein wichtiges Thema für den Mittelständler und alle Prozesse werden ständig überwacht und immer wieder optimiert.
STEP®7 Lösungen bevorzugt
Andreas Kemper ist bei Thiele für die Elektrotechnik zuständig und sorgt dafür, dass die Standzeiten der vielen Maschinen, die auf rund 40.000 Quadratmetern Produktionsfläche im Dauerbetrieb sind, möglichst gering ausfallen. „Wenn irgendwo eine Störung auftritt, muss jeder der zehn Mitarbeiter in der Elektrowerkstatt in der Lage sein zu reparieren, damit es gleich weiter gehen kann“ erklärt er. Schließlich hat das Traditionsunternehmen volle Auftragsbücher und arbeitet im Dreischichtbetrieb - da müssen Wartung und Reparaturen so schnell wie möglich erledigt werden können. Aus diesem Grund entschied man sich bei Thiele dafür, durchgängig auf STEP® 7 – programmierbare Lösungen zu setzen, mit denen alle bestens vertraut sind.
Als Lieferanten wählte Andreas Kemper schon vor über zehn Jahren VIPA aus – ursprünglich vor allem wegen der kompakten Bauform der Vipa 200V Serie, mit der er alte S5-Steuerungen modernisieren konnte, ohne den Schaltschrank komplett neu aufbauen zu müssen.
Weiterer Pluspunkt ist für ihn ist die einfache Installation über Steckverbinder und die Möglichkeit, zunächst nur die Hardware auszutauschen, das alte S5-Programm noch laufen zu lassen und erst später auf eine baugleiche S7 CPU umzustellen. „So kann ich alte, defekte Hardware sofort ersetzen und alles läuft erst mal wieder“ erklärt er. „Um den Rest kann ich mich dann ganz in Ruhe kümmern.“
Ein Lieferant für alle Anwendungen
Heute finden sich die Komponenten des Mittelständlers aus Herzogenaurach überall im Werk – neben den reinen Industrieanwendungen wurden auch die Zutrittskontrolle am Eingang und die Pumpenstation für die Wasserkühlung mit VIPA-Produkten realisiert: „Auf diese Weise kann ich meine Lagerhaltung optimieren, denn ich brauche nur einige wenige Komponenten als Ersatz vorzuhalten und jeder Mitarbeiter kommt mit Installation und Programmierung zurecht“ erklärt Kemper, warum er heute ausschließlich auf einen Hersteller vertraut.
Weiterer wichtiger Faktor: Alle VIPA Speed7 CPUs verfügen schon seit Jahren standardmäßig über eine Ethernet Schnittstelle „und die brauchen wir hier für die Maschinendatenerfassung“ erklärt der Elektromeister. So werden bei Thiele sämtliche Produktionsdaten wie Taktzeiten oder Stückzahlen geloggt, die später auch für die Berechnung des Akkordlohns verwendet werden.
Wenn die Maschine steht, muss der verantwortliche Mitarbeiter den Grund eingeben - es könnte beispielsweise ein Umbau nötig sein oder Material fehlen. Die Ursachen für Standzeiten können so analysiert und dadurch Materialfluss und Produktionsprozesse ständig verbessert werden.
Auch ein Lastmanagement hat Andreas Kemper realisiert, so dass die mit dem EVU vereinbarte Spitzenlast, die derzeit bei stolzen 9 MW liegt, auch wirklich eingehalten werden kann. „Dazu werden ständig alle Verbrauchswerte überwacht und dann nach definierten Prioritäten einzelne Anlagenteile kurzfristig gedrosselt oder abgeschaltet“ erklärt Kemper.
Extrem schnelle CPU für die Gesenkschmiede
Die hohe Geschwindigkeit der VIPA Speed7 CPUs ist für eine Anwendung bei Thiele ganz besonders wichtig: So befindet sich in der Gesenkschmiede ein riesiger Hammer, in dem die Führungselemente für Kratzförderer geschmiedet werden. Der gigantische Lufthammer, dessen Erschütterungen man schon Meter entfernt wahrnimmt, wurde vor 25 Jahren mit einer Klöckner-Möller Suco Steuerung geliefert. Dafür gab es ein 19-Zoll Rack mit speziellen Schaltzeitkarten, über die die Ventilzeiten des Lufthammers gesteuert wurden. Das Problem war nur: Nach so langer Zeit gab es keine Ersatzkarten mehr und bei einem Defekt musste die komplette Steuerung bei Klöckner-Möller im Werk repariert werden. Es lag also nahe, die Steuerung zu modernisieren und ebenfalls auf den bei Thiele geltenden STEP® 7-Standard zu bringen.
„Dabei war die Synchronisationssteuerung eine echte Herausforderung“ erklärt Andreas Kemper. Die Ursache liegt in der Luftfederung des gigantischen Hammers. Ein Kompressor baut hier mit 300 kW ein Luftpolster auf, auf dem der Hammer ganz leicht auf und ab schwingt. Die Schlagstärke des Hammers, die der Schmied über Fußpedale auswählen kann, wird über die Einschaltzeit der Ventile geregelt. Damit diese Regelung präzise funktioniert, ermitteln zwei Synchronisationsschalter , ob sich der Hammer gerade nach oben oder nach unten bewegt und geben nur beim Schwung nach unten den Hammer für den Fall frei. All diese einzelnen Schritte müssen innerhalb von 20 Millisekunden ablaufen – bei kleineren Schlägen sogar innerhalb von fünf Millisekunden. „Wir brauchten also eine CPU, die in der Lage war, diese extrem kurzen Reaktionszeiten zu gewährleisten“ erklärt Kemper. Und auch hier hielten die VIPA-Produkte den hohen Anforderungen stand. „Seit einem Jahr funktioniert der Hammer jetzt mit der neuen Vipa 315 SB/DPM Steuerung reibungslos“ erzählt der Elektromeister. Die Standzeiten konnten seitdem gegenüber der alten Lösung von 30% auf unter 5% reduziert werden, was sich in einem höheren Ertrag bemerkbar macht.