Robuste Brennschneidtechnik in jeder Ausprägung kennzeichnet das Maschinenangebot der Messer Cutting & Welding GmbH. Produziert werden die Maschinen an vier Standorten: in Groß-Umstadt (Deutschland), in Menomonee Falls (USA), in Kunshan City (China) sowie in Sao Paulo (Brasilien). Der Vertrieb erfolgt global. Das Maschinenprogramm ist vom Grundsatz her ähnlich, und somit lag es nahe, auch die Steuerungstechnik global einheitlich auszurichten. Obwohl die Messer Cutting & Welding GmbH überwiegend kundenspezifische Maschinen baut, die sich hinsichtlich ihrer Abmessungen, der Art und Anzahl der Schneidsysteme oder anderer Details unterscheiden, ist es gelungen, sie mit einem einheitlichen Steuerungssystem zu betreiben. Dabei müssen die weltweit geltenden Maschinenrichtlinien berücksichtigt werden. Für die Einhaltung dieses hohen Standards und die dynamische Reaktion auf Veränderungen im Markt, ist das Global Technology Team zuständig. Burkhard Fenner, Technischer Direktor, sowie die Projektmanager Ingo Göller und Mark Ringgenberg, leiten das Team, dem noch weitere Mitarbeiter des international agierenden Unternehmens aus Deutschland, den USA und China angehören. Die Hauptentwicklung erstreckte sich über einen Zeitraum von etwa zwei Jahren.
Steuerungstechnik durchgängig von Beckhoff
Steuerungstechnik hat bei der Messer Cutting & Welding GmbH eine lange Tradition. Schon in den 80er Jahren entwickelte das Unternehmen eigene CNC-Steuerungen und war hiermit einer der ersten Hersteller für CNC gesteuerte Brennschneidmaschinen weltweit. Anfang des Jahres 2000 wurde die Entscheidung getroffen, ein global einheitliches Steuerungskonzept auf einer geeigneten Plattform zu realisieren. Hierzu wurden – wie Burkhard Fenner berichtet – etwa 50 Anbieter von CNC-Steuerungssystemen gescannt und daraus knapp zehn in die nähere Wahl genommen. Ein Team von Kollegen aus den USA und Deutsch- land führte detaillierte Prüfungen durch, insbesondere bezüglich der Hardwarebedingungen, der CNC-Funktionalität sowie der Standardisierung der SPS. Aus diesem Verfahren kristallisierte sich Beckhoff als geeigneter Lieferant heraus, sodass 2001 weitere konkrete Tests durchgeführt wurden, insbesondere im EMV-anspruchsvollen Umfeld der Plasmaschneidmaschinen. Seit dem Projektstart im Sommer 2002 arbeiteten Messer Cutting & Welding und Beckhoff gemeinsam an der Realisierung der \’Global Control\‘, die seit der erfolgreichen Serieneinführung im April 2004 jetzt weltweit im Einsatz ist. \“Der erste Kontakt mit Messer USA kam über die US-Niederlassung von Beckhoff zustande. Beide Seiten schalteten die jeweiligen Stammhäuser in Deutschland ein, und daraus entwickelte sich letztlich ein besonderes internationales Erfolgsprojekt, aus dem auch nach erfolgreicher Serieneinführung bis heute viele weitere Projekte entstanden sind\“, erläutert Frank Saueressig, Leiter der Niederlassung in Balingen und CNC-Experte bei Beckhoff.
Steuerungskonzept \’Global Control\‘
Mit dem Begriff \’Global Control\‘ kennzeichnet die Messer Cutting & Welding GmbH das weltweit einheitliche Steuerungskonzept ihrer Brennschneidmaschinen, das mit Beckhoff-Technik ausgestattet ist. Messer Cutting & Welding setzt verschiedene Beckhoff Industrie-PCs sowie die Automatisierungssoftware TwinCat CNC ein. Die Maschinenbedienung erfolgt über ein kundenspezifisches Control Panel, das speziell für den Bedarf der Messer Cutting & Welding GmbH konzipiert ist. Die Peripherie der Maschine wird an das Busklemmen-I/O-System angeschlossen, das durch den Lightbus mit dem Industrie-PC vernetzt ist. Die Anzahl der I/O-Anschlüsse ist abhängig vom Maschinentyp und beginnt mit 32 I/Os bei der kleinsten Maschine. Es werden sowohl digitale als auch analoge I/Os bis hin zu Encodereingängen verwendet. Als Achsantriebe, die ebenfalls an den Lightbus angeschlossen werden können, werden unter anderem Servoverstärker der Serie AX2500 mit zugehörigen Servomotoren verwendet. Der Lightbus wird aufgrund seiner hohen Übertragungsgeschwindigkeit und seiner Störsicherheit eingesetzt, was gerade bei Plasmaschneidmaschinen zu beachten ist. \“Wir prüfen zur Zeit auch den stärkeren Einsatz von Ethercat\“, erklärt Ingo Göller. Er sieht durch diese Bus-Technologie weitere Vorteile: \“Für Ethercat sprechen die noch höhere Performance und optimalen Diagnoseeigenschaften sowie höhere Flexibilität in der Hardwareauswahl und -architektur.\“ Zu den wichtigsten TwinCat-Eigenschaften, von denen die Messer Cutting & Welding GmbH Gebrauch macht, gehört die Scope-View-Funktion. \“Mit TwinCat ScopeView können wir Daten in Echtzeit erfassen und zurückverfolgen und haben so immer ein Auge auf die Maschinenleistung und drohende Fehler, sodass wir rechtzeitig die notwendigen Maßnahmen ergreifen können. Außerdem liefert uns das System genaue Leistungsdaten, über die wir in der Vergangenheit nur Mutmaßungen anstellen konnten\“, so Mark Ringgenberg.
Die Software-CNC
Die TwinCat CNC wurde von der Messer Cutting & Welding GmbH speziell auf die Bedarfssituation der thermischen Schneidtechnik angepasst. \“Wir haben die Steuerungssoftware und die komplette Bedienoberfläche selbst entwickelt\“, berichtet Ingo Göller. \“Hierdurch erreichen wir eine hohe Flexibilität um auf neue Anforderungen optimal und schnell zu reagieren.\“ Die Messer Cutting & Welding GmbH setzt bis zu 18 interpolierte CNC-Achsen für die Verfahrachsen und die speziellen Fasenaggregate ein. Im Autogenbereich kommen sogenannte DAFL-Aggregate zum Einsatz. Dieses voll drehbare Aggregat mit mehreren Brennern hat neben zwei Achsen, die einen Lateralversatz ausführen können, zwei zusätzliche Schwenkachsen für die Winkelverstellung der Brenner. Mit diesem Aggregat können hoch komplexe Mehrfasenschnitte in einem Arbeitsgang ausgeführt werden. Beim Plasmaschneiden kommt für solche Anwendungen der so genannte Skew-Rotator (Bild im Infokasten, S.117), ein global entwickeltes, ebenfalls voll drehbares, jedoch nur mit einer Schwenkachse und einer Nachführachse ausgerüstetes Aggregat, zum Einsatz. Dabei kann die CNC ihre ganze Leistungsfähigkeit im Bereich der Interpolation und Echtzeittransformation unter Beweis stellen. Die von Messer Cutting & Welding entwickelte Bediensoftware basiert auf dem Microsoft.NET Framework. Wie Ingo Göller darlegt: \“Als Betriebssystem setzen wir Microsoft Windows XP Professional ein und bieten somit alle Möglichkeiten, die Steuerung in ein Kundennetzwerk zu integrieren.\“
