Retrofit nach Mass: Am Ende wie neu

Damit die fundierte Rundum-Erneuerung gelingt und am Ende wirtschaftlich ist, sind vertieftes Know-how sowie ein strukturiertes Vorgehen unabdingbar. Mit fachlicher und branchenübergreifender Kompetenz konzipiert das Automatisierungsunternehmen Peter Huber AG anspruchsvolle Retrofit-Projekte und setzt diese in enger Kooperation mit seinen Auftraggebern um.

Lohnt sich der Retrofit gegenüber einem Neukauf?
Ein Geruch aus Leim und Kunststoff liegt in der Luft: Zwei aus mehreren Teilmaschinen, Transport- und Zuführapplikationen bestehende Produktionslinien stellen Isolationselemente für Gebäude und Maschinen her. Am Eingang der rund 30 m langen Leimanlage stapelt ein Werker die nur wenige Millimeter dünnen Deckplatten per Vakuum-Handler auf ein Rollenband. Dort werden sie mit Klebstoff bestrichen, anschliessend mit einer zugeführten Styroporplatte belegt und schlussendlich mit der Deckplatte verpresst. In der zweiten, rund 12 m langen Fräsanlage setzen Holzbearbeitungswerkzeuge in mehreren Arbeitsgängen Längs- und Quernuten exakt nach Kundenwunsch. Am Ende der Fertigungslinie stapelt ein Handler die montagefertigen Platten auf bereitstehende Paletten. Die beiden im Jahr 2006 erstellten Anlagen sind nahezu nonstop im Einsatz und für die Anderhalden AG praktisch unverzichtbar. Das Unternehmen mit Sitz in Sarnen produziert neben Isolationselementen Lüftungsartikel, Sandwichpaneele, Wandverkleidungen vorwiegend für den schweizerischen Markt. Seit mehr als 50 Jahren hat sich das Familienunternehmen als Hersteller hochwertiger Produkte und mit individueller Beratung einen Namen gemacht.
Trotz regelmässiger Wartung und dem Austausch anfälliger Bauteile nahmen in den vergangenen Jahren Störungen und Ausfälle zu. Das elektro- und steuerungstechnische Grundkonzept war im Kern zehn Jahre alt; spätestens dann, wenn elektronische Bauteile abgekündigt werden und Ausfälle ein tolerierbares Mass übersteigen, lässt sich die Grundsatzfrage nach Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit kaum mehr ausblenden. Der rasante Fortschritt in der Steuerungs- und Automatisierungstechnik sowie die hohen Prozess- und Digitalisierungsanforderungen machen Reparatur und Austausch einzelner Komponenten zunehmend unrentabel.
Betreiber komplexer Anlagen stehen somit vor der Frage, ob ein Retrofit gegenüber einem Neukauf lohnt. Doch welche Rahmenbedingungen, welche technischen und logistischen Faktoren sind zu beachten? Wie müssen Prozessabläufe beschaffen sein, damit sich die Modernisierung (in Teilen parallel zum laufenden Betrieb!) älterer, nicht mehr produzierter Anlagen und Betriebsmittel wirtschaftlich rechnet?

Transparente und strukturierte Vorgehensweise
Grosse Industrieanlagen sind in ihrem Hardware-Kern meist überaus robust und für weitere Jahre nutzbar. Ein sorgfältig geplantes, professionell ausgeführtes Retrofit bringt mehrere Vorteile mit sich: Ein Neukauf ist mit langen Lieferfristen verbunden, Aufbau und Inbetriebnahme einer weit verzweigten Anlage nehmen erheblich Zeit in Anspruch. In Sachen Nachhaltigkeit und Ressourceninanspruchnahme weist ein Retrofit die deutlich bessere Bilanz auf.
«Anlagenbetreiber tendieren mitunter dazu, den Modernisierungsprozess hinauszuzögern. So lange, bis Anlagenstillstände zu finanziellen Einbussen führen oder die Existenz gefährden.», sagt Erich Schumacher, Geschäftsführer der Peter Huber AG. «Hinzu kommt, dass diese Unternehmen meist weder über Personal, Kompetenz noch die Zeit verfügen, die erforderlichen Massnahmen in Eigenregie durchzuführen». Als Systemintegrator und Komponentenlieferant steht die Alpnacher Peter Huber AG nicht nur für die Konzeption und Ausführung kompletter Retrofits, sondern entwickelt seit mehr als 30 Jahren kundenspezifische Komplettlösungen in den Bereichen Automation, Robotik und Datensysteme. Bei Retrofits müssen in aller Regel die gesamte Elektrotechnik sowie die Steuerungs- und Softwaresysteme getauscht respektiv neu aufbereitet werden. Damit einhergehend lassen sich zeitgemässe, weit leistungsfähigere Automatisierungs-, Safety und Security Konzepte aufbauen.
Bei ihren integrierten Retrofits haben die Ingenieure der Peter Huber AG stets auch Antriebe, Regelungstechnik, Pneumatik, Mechanik, Wärmetechnik, Konstruktion und Hydraulik im Blick. Das Unternehmen hat im Laufe der Jahre eine für Kunden transparente Vorgehensweise entwickelt. Dies umfasst die umbau-bedingte Beurteilung von Risiken, die daraus folgenden sicherheitstechnischen Massnahmen sowie gegenenenfalls die abschliessende CE-Kennzeichnung gemäss den Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG.

Umrüstung auf ein modernes Steuerungssystem
«Wir stellten uns zunächst die Frage, ob es überhaupt gelingen würde, eine derartige Produktionsstrasse mit ihren tonnenschweren Industriemaschinen mit einer komplett neuen, modernen Steuerung auszustatten.», erinnert sich Pascal Anderhalden, Chef des Unternehmens. «Aber sicher!», lautete die Antwort von Erich Schumacher. «Wenn man das gewissenhaft plant und gut strukturiert angeht, rechnet sich das in jedem Fall!»
Für Pascal Anderhalden war entscheidend, einen kompetenten Partner in der Nähe zu haben, der im Ernstfall schnell vor Ort ist. Professionelle Retrofits setzen eine detaillierte Analyse des Ist-Standes voraus: Die Ingenieure der Peter Huber AG stellten beide Anlagen buchstäblich auf den Kopf und nahmen sämtliche funktions- und steuerungsrelevanten Elemente unter die Lupe - vom kleinsten Sensor und Aktuator bis zu den grossen Fräsmotoren und Lüftungssystemen! Veraltete, nicht mehr käufliche und inkompatible Schaltschrank- und Steuerungskomponenten wurden durch moderne, zukunftsfähige Technologien respektive Bauteile ersetzt. Dasselbe galt für veraltete Antriebseinheiten, Frequenzumformer, Bedien- und Anzeigeelemente. Gleichzeitig wurden die Antriebe der hochdrehenden Fräsmotoren umgebaut. «Wir haben schnell Vertrauen gefasst und erkannt, dass sich die Kollegen der Peter Huber AG sehr gut in unser altes System hineindenken und diese auf effiziente Art und Weise mit neuen, leistungsfähigen Technologien kombinieren können», ergänzt Pascal Anderhalden.
Im Mittelpunkt stand die Umrüstung auf ein modernes, modular aufgebautes Steuerungssystem. Darauf setzte die Peter Huber AG eine komplett neue, auf EtherCAT basierende Steuerung auf. Die Software ist ablaufgesteuert beziehungsweise prozessorientiert aufgebaut, der Bediener erkennt auf seinem Display zu jedem Zeitpunkt, was gerade auf der Maschine passiert. Sämtliche Steuerschränke sind mit grossen, einfach bedienbaren Touchpanels ausgerüstet, die den direkten Zugriff auf die wichtigsten Komponenten der beiden Produktionslinien erlauben. Anlagenausfälle sind die Ausnahme, im Störungsfall ist die Ursache schnell aufgefunden und behoben.

Produktionsunterbrechungen auf ein Minimum begrenzt
Von Vorteil für die Anderhalden AG ist die sichere Software-Anbindung von extern: Über einen gesicherten Zugang können die Experten der Peter Huber AG auf beide Anlagen zugreifen, die Ursache für Störungen klären, Details kundenspezifisch anpassen, die Maschine mit zusätzlichen Funktionen ausstatten oder diese mit weiteren Stationen verknüpfen. Bei Bedarf und mit Zustimmung des Kunden können sie ortsunabhängig einen Blick auf sämtliche Daten und Parameter der Anlage werfen und Fehlfunktionen identifizieren. Bei produktionskritischen Fehlfunktionen erhält die Anderhalden AG somit jederzeit qualifizierte Unterstützung.
Die Dauer eines Retrofits ist abhängig von der Anlagengrösse und Komplexität: Bei der Anderhalden AG erfolgte der Umbau der Produktionstrasse in einzelnen Schritten respektiv Teilabschnitten. So blieben die jeweils nicht betroffenen Anlagenteile in Betrieb und konnten weiter für die Produktion genutzt werden. Produktionsunterbrechungen wurden so auf ein Minimum begrenzt. Mit Abschluss des Retrofits stehen der Anderhalden AG neuwertige Anlagen zur Verfügung, die modernste Leistungsanforderungen erfüllen. Das aktuelle Automatisierungskonzept steht für einfache Bedienung, beschleunigte Abläufe, kürzere Zykluszeiten und hohe Zuverlässigkeit. Das integrierte Sicherheitskonzept bietet maximalen Schutz, behindert nicht und lässt keinen Spielraum für Manipulationen.
«Für uns hat sich das Retrofit in jedem Fall gerechnet: Die stabile Mechanik kann weiter genutzt werden, es fielen weder Bau- oder Fundamentkosten an, noch mussten Materialien vom alten zum neuen System umgelagert werden», fasst Pascal Anderhalden zusammen. «In der Summe waren die Investitionskosten geringer und die Umbauzeit kürzer als bei Installation eines neuen Systems. Und mit der Peter Huber AG haben wir einen kompetenten Partner zur Seite, der in jeder Hinsicht hervorragende Arbeit geleistet hat!»

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