Ein asiatischer Hersteller wollte die Produktion seiner LCD-Flachbildschirme steigern. In dem hochautomatisierten Fertigungsprozess spielt die Datenübertragung eine große Rolle. Daher setzte man genau dort bei Verbesserungen an und entschied sich für die Implementierung des Ethernet-basierten, offenen Hochgeschwindigkeitsnetzwerks CC-Link IE (Industrial Ethernet).

Die Nachfrage nach LCD-Flachbildfernsehern und -monitoren ist ungebremst stark, vor allem auch dank der niedrigen Preise der Endgeräte. Dabei werden die Produktionsanforderungen immer höher und die Produktvarianten immer vielfältiger. Aufgrund des hohen Preisdrucks bei Konsumgütern ist eine konstante Effizienzsteigerung in der Fertigung notwendig, die nur durch effektivere Kommunikation und Datenaustausch zwischen den verschiedenen Produktionszellen innerhalb eines Werks möglich ist.
Fertigungseinrichtungen für Unterhaltungselektronik entwickeln sich häufig ad hoc mit steigender Nachfrage. Dabei müssen in der Architektur des Steuerungssystems oft unterschiedliche Systeme miteinander verbunden werden, was die Gesamtleistung negativ beeinflusst. In diesem LCD-Werk nutzten MES (Manufacturing Execution System) und ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning) Standard-TCP/IP-Ethernet, während die Produktionssysteme in der Steuerungsebene auf MELSECNET/H von Mitsubishi Electric und den offenen Standard CC-Link zurückgriffen.
Mit zu geringem Datenvolumen und zu niedriger Geschwindigkeit erfüllte das jedoch nicht die Anforderungen des Herstellers. Zudem war ein eigenes Glasfaserkabel nötig, das allerdings die Instandhaltung und Rekonfiguration erschwerte. Die PC-Konnektivität war ein zusätzlicher Schwachpunkt.

Einfach und schnell

CC-Link IE versprach deutliche Optimierungsmöglichkeiten mit einem größeren Datenvolumen und erhöhter Übertragungsgeschwindigkeit, dem Einsatz eines allgemein nutzbaren Glasfaserkabels und verbesserter PC-Konnektivität. Vor allem aber sollten die erweiterten Diagnosemöglichkeiten die Instandhaltung vereinfachen.
Mit der Einrichtung von CC-Link IE im gesamten Werk konnte die Kommunikationsgeschwindigkeit um das Vierzigfache gesteigert und das Datenvolumen verachtfacht werden. CC-Link IE benötigt kein spezielles Glasfaserkabel und kann mit dem vielfach einsetzbaren 1.000Base-SX Standard-Glasfaserkabel installiert werden, wodurch sich die Kosten für Kabel reduzieren lassen. Je nach Werkgröße können daraus erhebliche Einsparungen bei den Materialkosten entstehen. Die wichtigsten Vorteile sind aber die einfachere und schnelle Instandhaltung und Rekonfiguration. Außerdem vereinfacht CC-Link IE die Systemarchitektur und bietet erweiterte Diagnosefunktionen.

Übersichtliche Struktur

Das Netzwerk dieses LCD-Werks konnte so übersichtlich strukturiert werden.

• Die Hauptsysteme wie ERP und MES verwenden ein Ethernet-basiertes HSMS-Protokoll.

• Systeme auf Produktionsebene, die die Geräte steuern und Informationen über die Anlagen und den Standort liefern, nutzen CC-Link IE.

• Der Datenaustausch zwischen Steuerungsgeräten oder Anlagen basiert ebenfalls auf CC-Link IE oder CC-Link Feldbus.

In Kürze soll das gesamte Werk von der Feldgerätebene bis zur Informationsebene des strategischen Managements vollständig über CC-Link IE vernetzt sein.
Für viele Fertigungsingenieure dieses Herstellers gilt das LCD-Werk als Vorbild für Steuerungstechnologielösungen zukünftiger Produktionsprozesse. Der Trend geht dahin, dass Produktionsstätten nahezu ohne Personal betrieben werden können. Statt einer standortgebundenen Belegschaft werden sich Technologien zur Ferndiagnose und -überwachung immer mehr durchsetzen. Grundvoraussetzung dafür sind Netzwerke, die den Zugang von extern ermöglichen.