Frischzellenkur für Dosieranlagen:
Retrofit geht fast immer und lohnt sich

(Artikel im deutschsprachigen Fachmagazin „DICHT“ für Maschinen- und Anlagen-Betreiber im Nov 2020)

Was passiert, wenn Anlagen steuerungstechnisch veralten? Austausch? – das muss nicht sein, denn mit einem Retrofit-Update können Schäumungs-, Verguss- und Klebeanlagen erneuert und damit ein Kauf neuer Anlagen vermieden werden – verlässlich und ressourcenschonend.

In der Lohn- und Kunststoffverarbeitung sind oft ältere Anlagen und Maschinen im Einsatz. Dabei veraltet Steuerungstechnik heute schneller als der Maschinenbau einer Anlage. Hier setzt scharf automation mit Umbau, Service und Wartung (auch online) an. Ältere Maschinen und Anlagen werden dabei durch eine digitale Erneuerung der Steuerung oder des Schaltschrankes wieder auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Die Anlagen erhalten damit ein „zweites Leben.“ Sie sind rasch wieder up to date und i.d.R. hinsichtlich ihrer Performance manchem neuen Standardgeräte voraus.

Retrofit statt Neuanschaffung?
Erfahrene Hersteller und Anlagenbetreiber kennen die Probleme und Schwierigkeiten mit Altmaschinen: Zuverlässigkeit und Produktivität nehmen mit den Jahren ab, während Betriebskosten und Stillstandszeiten für die Ersatzteilbeschaffung steigen. Eine Neuanschaffung ist dennoch oft nicht notwendig. Da sich die Mechanik – die meist einen Großteil der Kosten ausmacht – vieler Maschinen über die Jahre und Jahrzehnte hinweg nur wenig verändert, lohnt sich oftmals die Alternative zur teuren Neuanschaffung: ein Retrofit, bei dem die Maschine unter Beibehaltung der Mechanik auf den aktuellen Technologiestand gebracht wird. Im Vergleich zu einer Neuanschaffung können damit Kosten bis zu 90% reduziert werden.

Die Zuverlässigkeit wieder herstellen oder sogar verbessern, ist einer der wichtigsten Gründe für ein Retrofit. Insbesondere die Steuerungselektrik ist meist nach 10 bis 20 Jahren veraltet und Ersatzteile gibt es oft nicht mehr. Mittels eines steuerungstechnischen Umbaus lässt sich eine Maschine unter Beibehalten der Funktionalität auf den heutigen Technikstandard aktualisieren. Durch den Umbau lassen sich funktionale Verbesserungen erzielen, die sich auch in optimierten Arbeitsabläufen widerspiegeln können.

Darüber hinaus können bei einem Retrofit moderne Kommunikationstechniken und aktuelle Benutzerschnittstellen (z.B. zum ERPSystem, zum CAD etc.) integriert und die heute immer wichtigeren Maschinen- und Betriebsdaten aufgezeichnet werden. Für eine gezielte Prozess, bzw. Qualitätskontrolle lassen sich alle relevanten Daten speichern, auswerten und für optimale prozesssichere Abläufe nutzen. Mit einem Retrofit ist auch eine Einbindung der Maschine in Leitsysteme zu realisieren. Auch leistungsfähige Bedienungskonzepte auf dem aktuellen Stand der Technik sind möglich.

Dies gilt auch für vor- und nachgelagerte Prozessschritte, die heute vielfach in modulare Anlagen integriert sind. So hat sich, z.B. für für eine bessere Haftung einer Dichtung an Bauteilen, eine Plasmavorbehandlung bewährt. Solche und andere wichtige Details werden in dem Retrofit-Konzept berücksichtigt, das scharf automation mit mehr als 25 Jahren Erfahrungen für die Automatisierung von Fertigungsanlagen und individuelle Automatisierungslösungen entwickelt hat. Die Umsetzung geschieht – je nach Aufwand – im Haus (Bild 1) oder per Fernwartung via VPN-Schnittstelle, die einen sicheren Zugriff aus der Ferne gestattet.

Die wohl häufigste Frage
Immer wieder wird im Zusammenhang mit Retrofit gefragt: „Kann jede Maschine auf einen aktuellen Stand gebracht werden?“. Das lässt sich nicht pauschal mit „Ja“ beantworten, denn es sind verschiedene Aspekte zu klären: So muss z.B. immer geklärt werden, ob die Maschine – so wie sie vor dem Umbau funktioniert hat – überhaupt rechtskonform ist. Eine Maschine, bei der dies der Fall ist, hat gute Chancen auf einen problemlosen Umbau. Trifft dies nicht zu oder ist dies fragwürdig, kann eine Analyse durchgeführt werden, welche dann als Ausgangspunkt für den Umbau dient. Ist diese Frage positiv beantwortet, verläuft ein Retrofitprojekt in folgenden Schritten:

1. Bewertung des aktuellen Zustands der Maschine – entspricht dieser den gesetzlichen Anforderungen, so steht dem weiteren Vorgehen nichts im Wege. Wenn das nicht der Fall ist, erfassen die Spezialisten den früheren Zustand der Anlage und stellen den Umbau auf die aktuellen gesetzlichen Anforderungen ein (Bild 1).

2. Planung und Implementierung von Steuerungstechnik und ihrer Visualisierung, von Schnittstellen, Datenanbindungen und Maßnahmen zur Qualitätssicherung (Bild 2) sowie ggf. Anpassung der Sensorik und Aktorik.

3. Überprüfung und ggf. Anpassung der elektrischen Antriebstechnik an geforderte Leistungen der „neuen“ Anlage.

4. Erarbeitung eines die Sicherheit des Betriebs gewährleistenden Service- und Wartungsplans.

5. Erweiterung der Anlage um eventuelle Automatisierungslösungen sowie die Integration von neuen Funktionalitäten, wie z.B. einer Plasmavorbehandlung.

6. Service und Wartung (online oder vor Ort – je nach Situation) in regelmäßigen Abständen oder bei Bedarf auch sofort.

Ein Rechenbeispiel aus der Praxis
Eine genauere Betrachtung der Kosten und des Zeitaufwands einer Retrofit-Umsetzung bietet das Beispiel einer etwa 20 Jahre alten Schäumungsanlage. Hier wurden innerhalb einer Arbeitswoche die kompletten Steuerungskomponenten ausgetauscht und die Anlage wieder in Betrieb genommen. Die Sensoren und Aktoren konnten unverändert übernommen werden. Allerdings wurde die Anlage für die Fernwartung per Remote-Zugriff umgerüstet. Eine Schäumungsanlage mit vergleichbaren technischen Daten hat einen Beschaffungspreis von ca. 350.000 €. Die Kosten des Retrofits lagen bei rd. 15%. Auch unter Berücksichtigung des Anlagenausfalls durch die verhältnismäßig kurze Umbauzeit lohnte sich diese Entscheidung auf jeden Fall.

Fazit
Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung werden auch im Maschinenbau immer wichtiger. Maschinen und Komponenten instand zu setzen, anstatt sie zu verschrotten, ist in vielen Fällen der bessere Ansatz, um Effizienz und Rentabilität einer Produktionsanlage zu erhalten oder gar zu steigern. Gerade die Lebensdauer von Schäumungsanlagen lässt sich durch ein Retrofit kostengünstig verlängern. Und wenn sich Bewährtes reparieren bzw. modifizieren lässt, ist das sicher die beste Lösung. Dabei ist es sinnvoll, zu überlegen, welche weiteren Funktionen eine alte Anlage auf ein neues Qualitäts- und Produktivitätslevel heben. Die entsprechenden Features und Module stehen zur Verfügung.

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Fakten für die Produktion

• Sichere, einfache und komfortable Bedienung durch neue Technik und der Einsatz neuer Features und Module erhöhen die Produktivität
• Die modifizierten Anlagen können in digitalisierte Industrie-Prozesse integriert werde, d.h. sie sind Industrie 4.0-ready

Fakten für den Einkauf

• Die signifikante Kostenersparnis im Vergleich zur Neubeschaffung und die relevante Verlängerung der Betriebsdauer bei Minimierung des Ausfallrisikos rechnen sich
• Ressourcenschonend, nachhaltig, energiesparend
• Abschreibung derKosten innerhalb eines Jahres