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Der Mensch steht im Vordergrund und bildet zusammen mit der Konzentration auf das Wesentliche die Grundlage des Designs für die neue Spritzgießmaschinensteuerung CC 300 von Engel. Drei Schwerpunkte setzte das Unternehmen in der Entwicklung: Optimierung der Ergonomie für den Bediener, Konzentration auf kundenorientierte Funktionen und Umsetzung mittels neuesten Technologien.

Ergonomie – der erste Kontakt mit der Maschine

Das Bedienpanel eröffnet dem Maschinenbediener Einblick in die Maschine und die Prozesse. Es ist zentrales Element der Mensch-Maschine-Schnittstelle und deshalb auch zentral zwischen Spritz- und Schließseite platziert. Um das Arbeiten zu erleichtern und Lichtreflexionen auszuschließen, lässt es sich – wie bereits bei der Vorgängersteuerung CC 200 – nach vorne ausklappen und somit in der Höhe anpassen. Bei der CC 300 erfolgt dies automatisch, indem der Bildschirm mittels elektromotorischem Antrieb nach der Anmeldung in die für den jeweiligen Bediener gespeicherte optimale Position fährt. Manuelle Anpassungen der Bildschirmposition sind jederzeit über Tasten am oberen Bildschirmrand möglich.
In Zusammenarbeit mit Usability-Experten wurde – abgeleitet von typischen Use-Cases – eine neue klare Struktur für das gesamte Panel erarbeitet. Die Rückmeldungen von Testanwendern zeigen, dass die intuitive Bedienung der Spritzgießmaschine damit noch einmal deutlich vereinfacht werden konnte. In der Euromap-65-kompatiblen Benutzerberechtigungskarte ist das Benutzerlevel gespeichert. Dieses wird beim Anmelden automatisch geladen. Der Anwender arbeitet so von Beginn an in seiner gewohnten Bildschirmumgebung. Vom Produktionspersonal bis zum Techniker sind zahlreiche unterschiedliche Benutzerlevels definiert. Im oberen Bereich des Bildschirms befindet sich das Infopanel, das auf einen Blick die wichtigsten Istwerte von Maschine oder Roboter zusammenfasst. Im Einschaltpanel erhöhen neue Features die Effizienz von Routinetätigkeiten wie das Einschalten von Maschine, Roboter, Heizungen und Peripherie, indem zusätzliche Parameter von unterschiedlichen Elementen, zum Beispiel Motor- oder Heizungsschalter, angezeigt werden und somit einen Überblick über den Status der Gesamtanlage geben.

Bedienen – One-Touch-Operation

Die Ein-Tasten-Bedienung von Spritzgießmaschinen ist ein schon länger existierender Wunsch, der nun mit e-move, dem zentralen Bedienelement der neuen CC 300, in die Praxis umgesetzt wurde. Mit der Steuerung lassen sich sämtliche Maschinen- und Roboterbewegungen im manuellen Betrieb steuern. Ein einfaches Drücken reicht aus, um die Maschine zu starten und Bewegungsabläufe anzusteuern. Dabei kann dem Bedienelement auf vier verschiedenen Wegen die Funktion zugewiesen werden:

  • Durch einfaches Drücken werden im Handbetrieb die Maschinenhauptfunktionen reihum zugewiesen.
  • An den Bildschirmseiten einer Bewegung (z.B. Form, Auswerfer) wird durch Anwahl des Symbols die Bewegung direkt dem e-move zugewiesen.
  • Durch Auswahl des Symbols im Ablaufeditor kann ein kompletter Zyklus step-by-step im Handbetrieb gefahren werden.
  • Analog zu den frei konfigurierbaren Tasten wird die Funktion über das Auswahlmenü zugewiesen.
  • Eine farbige Kennzeichnung zeigt dem Bediener die jeweils aktuelle Funktion der Bedieneinheit an.

Ähnlich wie das Gaspedal eines Autos ermöglicht das Regelelement die geschwindigkeitssensible Ansteuerung von Bewegungen durch eine einfache Drehbewegung. Dadurch lässt sich in der Anfahrphase eine noch höhere Präzision erzielen, zum Beispiel beim Kuppeln des Auswerfers oder der Schnecke sowie zur Positionierung des Roboters. Die Auslenkung sowie die jeweilige Geschwindigkeit werden direkt über dem Bedien- element angezeigt, was das Risiko von Bedienungsfehlern deutlich verringert.

Komponenten- versus Aufgaben­orientierung

Die Bedienphilosophien und Oberflächenkonzepte von Smartphones sowie weiteren Produkten des Consumer-Bereichs sind hinsichtlich Usability und Interaktivität ausgiebig getestet und optimiert. Sie setzen auch für industrielle Mensch-Maschine-Schnittstellen den Benchmark. Bei der Entwicklung der CC 300 Steuerung wurde deshalb nicht nur an einem zeitgemäßen Design, sondern auch an der benutzerspezifischen grafischen Darstellung gearbeitet. Im Ergebnis lassen sich die Spritzgießmaschinen und Fertigungszellen jetzt entweder nach Komponenten, zum Beispiel Einspritzen, oder nach Aufgaben, zum Beispiel Werkzeugwechsel, steuern. Dabei konzentrieren sich die dargestellten Informationen auf das für den jeweiligen Nutzer Wesentliche, ohne bei Bedarf in der nächsten Ebene auf die Details verzichten zu müssen.
In der Komponentenansicht sind alle verfügbaren Bereiche, wie Schließseite, Spritzseite oder Roboter in einem Karussell angeordnet. Bei der Anwahl werden die Komponenten aktiv und die dazugehörigen Steuerungsseiten angezeigt. Um effizient eine bestimmte Aufgabe erledigen zu können, wird der Bediener nur mit jenen Seiten konfrontiert, die zum Erledigen seiner Tätigkeit notwendig sind. So gibt es für die Wartung, den Werkzeugwechsel, die Prozessoptimierung und Störungssuche jeweils vorbereitete Ansichten.
Für einen reibungslosen Übergang zum neuen System ist es in der Entwicklung besonders wichtig, dass der Anwender in der Bedienoberfläche die Vorgängerversion CC 200 wiedererkennt. Die CC 300 ist keine radikale Neuentwicklung, sondern eine evolutionäre Weiterentwicklung. Viele neue Features resultieren aus Wünschen der Anwender. So ermöglicht es zum Beispiel der größere Bildschirm, jetzt mehrere Funktionen auf einer Seite zusammenzuführen, um einen besseren Überblick über den Gesamtprozess zu erhalten. Das Grundprinzip der Einstellung bleibt jedoch erhalten. Wie bei einem Smartphone kann der Nutzer durch seitliches Wischen zwischen den Bildschirmseiten wechseln oder – wie von der CC 200 gewohnt – durch Tippen. Beide Möglichkeiten sind bei der CC 300 im Standard enthalten. Für Mehrfachfunktionen, wie das Umschalten von Kernzügen, steht zusätzlich eine Scrollfunktion zur Verfügung.
Die Bildschirmoberfläche ist mit Sicherheitsglas ausgestattet und damit für den Einsatz im industriellen Umfeld geeignet. Mit einer Größe von 21 Zoll ist das Full-HD-Display übersichtlich und erlaubt eine komfortablere Navigation. Auch die Zusatzfunktionen wie das Einschalten der Steuerung, die Bewegung des Panels oder die frei wählbaren Handtasten wurden mit kapazitiver Technik umgesetzt, die ein kontaktloses und wartungsfreies Schalten ermöglicht. Durch Fräsungen im Tastenbereich wird trotz kapazitiver Technologie eine Haptik erzielt, die auch das „blinde“ Bedienen ermöglicht. Die in zwei Farben ausgeführte Tastenbeleuchtung zeigt dem Bediener die jeweils aktuelle Funktion an.

Robotik vollständig integriert
Die vollständige Integration von Engel viper Linear- und easix Mehrachsrobotern wurde bei der neuen Steuerungsgeneration weiter umgesetzt. Die gesamte Produktionszelle lässt sich nun zentral am Bedienpanel der Spritzgießmaschine steuern und überwachen.
Zusätzlich steht für die Robotik ein Handbediengerät zur Verfügung. Mit einem Gewicht von 950 g ist das C 70 eines der leichtesten Handbediengeräte am Markt. Sowohl bei integrierten Robotern als auch bei Stand-Alone-Lösungen wurde ein 7″-Display mit hoher Auflösung eingesetzt. Die Darstellung der Roboterseiten ist an das neue Design der CC 300 angepasst und gewährleistet so ein durchgängiges Bedienkonzept. Alle Robotereinstellungen können am Handbediengerät sowie am Bedienpanel der Spritzgießmaschine vorgenommen werden. Umgekehrt werden auch wichtige Einstellparameter der Spritzgießmaschine zusätzlich am C 70 angezeigt. Die Optimierung eines Maschinen-Zyklusses kann damit auch vom Handbediengerät aus erfolgen.

Automatisierung im Griff haben
Der zunehmende Prozessintegrations- und Automatisierungsgrad stellt die Kunststoffverarbeiter vor neue Herausforderungen. Mit e-move, dem One-Touch-Bedienelement der neuen CC 300 Steuerung, setzt Engel einen weiteren Meilenstein in Richtung sensitive Bewegungssteuerung. Durch kombinierte Dreh-Drück-Funktionen ermöglicht e-move auch im manuellen Modus einen schnelleren Ablauf und eine noch genauere Positionierung. Der Zugang über die Komponenten- oder aufgabenorientierte Maschinenbedienung, die intuitive und schnelle Navigation sowie die Fokussierung der Bildschirmdarstellung auf das Wesentliche reduzieren die Komplexität. Auch für „Gelegenheitsbediener“ reduziert sich deutlich das Fehlerrisiko. Kapazitive Touch-Technologien, die individuelle Anpassung von Schaltelementen und der 21″-Full-HD-Bildschirm eröffnen neue Möglichkeiten der Interaktion. Damit macht die CC 300 die Einstellung, Bedienung und Kontrolle auch komplexer Prozesse effizienter, sicherer und komfortabler.

Control complex processes reliably
The increasing degree of process integration and automation is presenting plastics processors with big challenges. The one-touch operating element of the new CC 300 control unit means Engel is now a step closer to sensitive movement control. Using combined rotation-pressure functions, e-move has made faster processes and even more precise positioning possible in manual mode as well as in automatic mode.
Access via component- or task-oriented machine operation, fast and intuitive navigation, and the screen layout‘s focus on the essential have reduced complexity, meaning even occasional operators are much less likely to make mistakes. Capacitive touch technologies, the individual adjustment of switching elements, and the 21“ full HD screen have opened up a wide range of interaction possibilities. As a result, the CC 300 makes setting, controlling and monitoring more efficient, more reliable and more convenient – for both complex and simple processes.

 

Über den Autor

Dr. Gerhard Dimmler, Hannes Fritz, Engel Austria, Schwertberg, Österreich