Wie man als Mittelständler die Produktion immer auf aktuellem Stand hält

Automatisierung in der Holzverarbeitung

„Schuster, bleib bei deinen Leisten“, sagt man, um Menschen aufzufordern, sich auf ihre Kernkompetenzen zu konzentrieren. Wer heute aber ein Produkt fertigt, muss in der Regel sehr viel mehr Fähigkeiten mitbringen als umfangreiches Wissen über das hergestellte Produkt allein. Will man in einem Hochlohnland wie Deutschland wettbewerbsfähig bleiben, führt oft kein Weg an Automatisierung vorbei. Damit sind dann jedoch von Herstellern Kompetenzen gefordert, die weit über ihre eigentlichen Fähigkeiten hinausgehen. Da ist es wertvoll, wenn man zuverlässige Partner hat, zu denen man Aufgabenstellungen – zum Beispiel rund um die Elektro- und Automatisierungstechnik – auslagern und sich selbst auf seine Kernkompetenzen konzentrieren kann.

Holz ist ein Baustoff, der nicht zuletzt wegen seiner ausgezeichneten Umweltbilanz sowie ästhetischen und technischen Eigenschaften zunehmend im Trend ist. Die Mocopinus GmbH &Co. KG (Firmenkasten 1) bietet seit 1865 Lösungen aus Holz für die Außenverschalung, den Innenausbau, Fußböden und den Garten. Selbstverständlich setzen die Experten für Holzverarbeitung seit Jahrzehnten auf automatisierte Produktion.

Anlage auf neuestem Stand

Für eine hohe Produktqualität und zuverlässige Fertigungsprozesse muss eine Produktion konsequent auf aktuellem Stand gehalten werden. Am Karlsruher Werk – dem größeren der beiden deutschen Mocopinus-Werke – ist dafür die hausinterne Instandhaltungsabteilung zuständig. Sie entscheidet, welche neue Anlagen angeschafft oder welche bewährten Anlagenteile durch Retrofit angepasst werden sollen. Bei Fragen rund um Elektro- und Steuerungstechnik wenden sich die Karlsruher Holzexperten an Rösberg (Firmenkasten 2). Die wiederum haben sich auf Automatisierungstechnik spezialisiert, vorzugsweise für große Prozesstechnikprojekte auf der ganzen Welt. In diesem Fall zeigen die Automatisierungsexperten aber, dass sie auch klassische Industrieanlagen verstehen. Und die reise-erprobten Mitarbeiter sind dankbar, einen Kunden quasi direkt vor der Haustür betreuen zu können.

Neukauf oder Retrofit?

In der Holzverarbeitung arbeiten viele Maschinen Hand in Hand. Oft werden in solchen Produktionen nicht alle Anlagenteile zum gleichen Zeitpunkt angeschafft, sondern passend zum wachsenden Produktportfolio sukzessive ergänzt (Bild 1a-c). Generell sind die Maschinen aus mechanischer Sicht sehr robust und extrem langlebig, während Sensorik, Aktorik und auch Steuerungen über die Zeit in die Jahre kommen und ausgetauscht werden müssen. Oft stellt sich dann die Frage: Soll eine komplett neue Maschine angeschafft werden oder ist ein Retrofit sinnvoller? Zwar bringt die Anschaffung neuer (Teil-)Anlagen neue Produktionsmöglichkeiten, das erkauft man sich aber mit längeren Stillstandszeiten bzw. Produktionsflächen, die während der Inbetriebnahme einer neuen Maschine oft über Monate nicht produktiv genutzt werden. Es muss also genau abgewogen werden, was in der jeweiligen Situation die sinnvollste Lösung ist. Um das zu entscheiden, braucht es nicht nur Kompetenz in Sachen Holzverarbeitung, sondern auch bei der Automatisierungstechnik.

David Kopf (Bild 2) E&I Specialist bei Rösberg erläutert: „Wir unterstützen Mocopinus seit über 15 Jahren nicht nur bei der technischen Umsetzung neuer Projekte, sondern stehen auch mit Rat und Tat zur Seite, z.B. wenn die Frage Retrofit oder Neuanschaffung zu klären ist. Es geht dabei nicht nur um Anpassungen bei den produzierenden Maschinen, sondern auch um Anbauten für die Förder- und Verpackungstechnik.“ In der Vergangenheit haben die Automatisierungsexperten beim Anbinden neuer Anlagen unterstützt sowie für einige Retrofits die Elektro- und Automatisierungstechnik geplant und umgesetzt. Dazu gehört beispielsweise auch das Übertragen von vorhandenem Programmcode auf neue Steuerungen. Retrofit bei älteren Produktionsanlagen heißt aber oft nicht nur Austausch der Steuerungstechnik, sondern auch Überarbeitung und Ergänzung des Sicherheitskonzepts, da viele langlebige Produktionsanlagen noch aus einer Zeit vor der Maschinenrichtlinie stammen. Die Automatisierungsexperten beraten aber auch beim Festlegen von Anforderungsspezifikationen. Wird beispielsweise eine neue Anlage bestellt, helfen sie beim Erstellen des Lastenhefts und später beim Prüfen des Angebots aus elektrotechnischer und automatisierungstechnischer Sicht: Sind alle notwendigen Schnittstellen vorhanden? Wo ist die Anlage überdimensioniert?

Thierry Roehrig (Bild 3) ist Werkstattleiter bei Mocopinus und zuständig für die Instandhaltung im elektrischen Bereich der Produktionsanlagen. Er erzählt: „Vor über 15 Jahren haben wir noch ganz viel selbst gemacht. Aber da sich die Elektro- und Steuerungstechnik kontinuierlich weiterentwickelt hat, sind wir mit der Zeit mit unseren Kompetenzen an Grenzen gestoßen, gerade auch, was die Programmierung der Steuerungen anging. Wir haben einen Partner in der Nähe gesucht und Rösberg gefunden. Seither haben wir in vielen Projekten zusammengearbeitet.“

Herausforderungen in der Holzindustrie

Schwerpunktmäßig sind die Karlsruher Automatisierungsexperten in der Prozesstechnik zu Hause. „Da geht es in der Regel um Automatisierungsprozesse für Flüssigkeiten oder Gase“ sagt Kopf. „Ventile müssen angesteuert und Durchflüsse überwacht werden. Ganz anders sieht es in der Holzindustrie aus.“ In der Holzverarbeitung hat man mit klassischem Stückgut zu tun, das transportiert, in verschiedenen Schritten bearbeitet und abschließend verpackt werden muss. Vorlauf und Geschwindigkeiten überwachen, Produkte auf Anwesenheit kontrollieren und Längen messen sind hier einige der typischen Aufgaben. Dabei gibt es vielerlei Herausforderungen wie zum Beispiel: Holz als Naturprodukt unterliegt Schwankungen, das führt auch bei optimaler Verarbeitung unter anderem zu Wölbungen oder Rissen. Die Qualitätskontrolle lässt sich in vielen Fällen nur sehr aufwendig automatisieren. Daher setzt die Holzindustrie in der Qualitätssicherung oft nach wie vor auf den Menschen. Ein reibungsloses und sicheres Zusammenspiel zwischen Mensch und Maschine ist dann natürlich wichtig. Eine weitere Herausforderung bildet der Holzstaub, der Sensorik und Aktorik belastet. Sensoren werden deshalb zum Beispiel meist in Kombination mit Druckluftdüsen zur Reinigung verbaut. Auch die gewachsenen Softwarestrukturen sind eine Herausforderung. Oft wurden Programme über die Jahre weiterentwickelt und an neue Anforderungen angepasst. Vorhandenen Code auf neue Steuerungen so zu übertragen, dass die Anlage anschließend wieder reibungslos läuft, ist ebenfalls anspruchsvoll. Gleichzeitig ist auch in der holzverarbeitenden Industrie der Trend zu kleinen Losgrößen zu beobachten. Am Karlsruher Mocopinus-Werk wird ab circa 50 Stück Holz pro Charge gewechselt, das sind dann nicht selten zwei bis vier Wechsel am Tag. Daher muss Soft- und Hardware leicht umzustellen und zu konfigurieren sein. Kopf resümiert: „Zwar sind die Anforderung an die Automatisierungstechnik im Maschinenbau andere als in der Prozesstechnik, aber die Erfahrungen aus beiden Branchen bereichern sich gegenseitig.“

Flexibilität und Vertrauen

Generell ist den Automatisierungsexperten wichtig, flexibel auf die Anfragen ihrer Kunden reagieren zu können. Durch die örtliche Nähe und die jahrelang gewachsene Zusammenarbeit werden kleinere Aufträge bei Mocopinus quasi auf Zuruf erledigt. Größere Projekte sind natürlich umfangreich geplant, wie beispielsweise der aktuelle Retrofit einer Hobelmaschine. Wie in vielen Bereichen steht auch bei den Holzverarbeitern die Produktion nur zu genau terminierten Zeiten still. Die gilt es dann für Erneuerungen zu nutzen. So ist die Planung für den Retrofit momentan in vollem Gange, damit er dann zum Jahreswechsel in die Tat umgesetzt werden kann. Ziel des Projektes ist, die Verfügbarkeit der Hobelmaschine auch in Zukunft sicherzustellen und sie sicherheitstechnisch auf aktuellen Stand zu bringen. Rösberg programmiert deshalb die sicherheitsgerichtete Steuerung und sorgt für die Integration in die bestehende Anlage. Auch die Inbetriebnahme der Steuerung wird dann Aufgabe der Automatisierungsexperten sein. Roehrig resümiert: „Rösberg unterstützt uns sehr professionell. Dank strukturierter Dokumentation waren alle Empfehlungen verständlich und gut nachvollziehbar. Solche Kooperationen werden wir künftig noch viel öfter nutzen, denn die Anschaffung und Integration von Neuanlagen wird heute immer komplexer, einerseits auf steuerungstechnischer Seite, andererseits aber auch in Bezug auf die Sicherheitstechnik. Da sind wir dankbar, eine bewährte Zusammenarbeit mit einem kompetenten Partner zu haben.“

Urheber Titelbild: Mocopinus