Präzise Vulkanisation: Mehrzonen-Ofensteuerung für höchste Qualitätsstandards in der Nitril-Produktion
In der Nitril-Handschuh-Produktion entscheidet die Beherrschung der thermischen Trägheit über Qualität und Ausschuss. i4AE realisierte eine skalierbare Mehrzonen-Ofensteuerung, in der Temperatur-, Lüfter- und Förderzonen präzise zusammenspielen – ergänzt durch integrierte Antriebe und eine nahtlose Robotik-Anbindung. Die Architektur bildet die Basis für zukünftige Anlagengenerationen.
- Mehrzonen-Regelung
- S7-1500 · TIA Portal
- PROFINET IO · IO-Link
- SEW Antriebe
- ABB Robotik Integration
- WinCC Unified PC
Problem: Zonen-Chaos und Schnittstellenverluste kosten Qualität – und machen Abnahmen schwer
Mehrzonige Öfen reagieren träge: kleine Abweichungen wirken verzögert und können sich über den Prozess aufbauen. Wenn Zonen gegeneinander arbeiten oder Handling/Transport nicht sauber synchronisiert sind, entstehen Hotspots, unzureichende Aushärtung und unnötiger Ausschuss – während Störungen in der Linie länger dauern, als sie müssten.
Thermische Instabilität (Zonen-Chaos)
Ungenaue Regelung führt zu Hotspots oder zu geringer Aushärtung. Durch die thermische Trägheit wird das Problem oft erst später sichtbar – und dann ist Ausschuss bereits entstanden.
Schnittstellen-Verluste
Wenn Roboter, Fördertechnik und Ofentakt nicht sauber zusammenarbeiten, entstehen Wartezeiten und Staus. Das senkt die Effizienz und belastet den Prozessablauf unnötig.
Intransparente Bedienung verlängert Stillstände
Ohne klare Zustandsmodelle und Diagnose bleibt die Ursache oft im Dunkeln. In kontinuierlichen Prozesslinien bedeutet das: längere Stillstände und schwer planbare Wartung.
Audit- & Abnahme-Risiko
In PSA-/MedTech-nahen Umfeldern ist Nachvollziehbarkeit zentral. Wenn Dokumentation und Zustände nicht sauber abgebildet sind, wird Abnahme unnötig aufwendig.
Lösung: Ganzheitlicher Automatisierungsansatz – Zonenregelung, Synchronisation und Prozess-Transparenz
i4AE setzte die Gen.1 Plattform als integriertes System um: Mehrzonen-Regelung für Temperatur, Lüfter und Fördertechnik, durchgängige PROFINET-Architektur bis in die Peripherie (inkl. IO-Link) sowie nahtlose Robotik- und Antriebsintegration. Ziel war eine reproduzierbare Vulkanisation bei hoher Transparenz für Betrieb, Instandhaltung und Abnahme. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
Was wir umgesetzt haben
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SPS-Programmierung auf Siemens S7-1500 (TIA Portal)
Erstellung der Steuerungslogik inkl. bewährter Programmiersprachen (FUP, AWL, SCL, Graph) für eine klar strukturierte Prozessführung. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
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Mehrzonen-Regelung: Temperatur, Lüfter & Förderzonen
Zonen wirken nicht gegeneinander, sondern als abgestimmtes Gesamtsystem – damit thermische Trägheit beherrschbar bleibt und Qualität reproduzierbar wird.
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Netzwerkkompetenz: PROFINET IO + IO-Link + PN/PN-Koppler
Durchgängige Feldbus-Architektur mit WAGO PROFINET IO (z. B. 750-370), IO-Link Anbindung und PN/PN-Koppler für saubere Integration in bestehende Netze. :contentReference[oaicite:2]{index=2}
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WinCC Advanced Unified PC als „Kommandozentrale“
Prozess-Transparenz mit klaren Zuständen, Alarmen und Diagnose – damit Störungen schneller eingegrenzt werden und der Betrieb planbarer ist. :contentReference[oaicite:3]{index=3}
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Antriebsintegration: SEW Servo- & Vektorantriebe
Einbindung der Antriebe in die SPS-Kommunikation – für synchronisierten Transport und stabile Prozessschritte entlang der Linie. :contentReference[oaicite:4]{index=4}
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Robotik als nahtlose Prozess-Integration (ABB)
Integration der ABB-Robotik (RobotStudio 2019) via PROFINET – damit Be-/Entladung und Ofentakt als ein Prozess zusammenspielen. :contentReference[oaicite:5]{index=5}
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Audit-Ready Dokumentation, Abnahme & Schulung
Begleitung von Inbetriebnahme, Abnahme und Bediener-/Instandhalter-Schulung – für eine saubere Übergabe in den Betrieb. :contentReference[oaicite:6]{index=6}
Tech-Stack
Regelzonen, Wechselwirkungen und Synchronisationspunkte definieren – Fokus: stabile Vulkanisation trotz Trägheit.
PROFINET/IO-Link Struktur inkl. PN/PN-Koppler planen – damit Peripherie, Robotik und Drives sauber integriert sind.
WinCC Advanced Unified PC als Prozess-Transparenz-Zentrale: klare Zustände, Alarme, servicefähige Diagnosewege.
Validierung der Regelstabilität und der Schnittstellen – plus strukturierte Übergabe in den Betrieb (audit-ready).
Ergebnis: Qualität an der Spitze – stabiler Prozess, schnellere Diagnose und audit-ready Übergabe
Bei Nitril-Handschuhen ist gleichmäßige Vulkanisation der zentrale Qualitätshebel. Durch eine abgestimmte Mehrzonen-Regelung, saubere Schnittstellen (Robotik/Transport) und eine diagnosefähige PROFINET-Architektur wurde die Linie so ausgelegt, dass Betrieb, Instandhaltung und Abnahme strukturiert und planbar bleiben. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
KPI 1
QualitätKonstante Produktqualität
Reproduzierbare Aushärtung durch präzise abgestimmte Zonen (Temperatur/Lüfter/Transport) – mit Fokus auf Stabilität trotz thermischer Trägheit.
KPI 2
DiagnoseKürzere MTTR (schnellere Störungsbehebung)
Klare Zustände und strukturierte Meldungen über WinCC Advanced Unified PC – kombiniert mit PROFINET-Diagnosewegen, damit Instandhalter schneller zur Ursache kommen.
KPI 3
AbnahmeAudit-Ready Dokumentation
Übergabe mit Dokumentation, Abnahmebegleitung und Schulung – damit Nachvollziehbarkeit und Betriebssicherheit von Anfang an sauber stehen.
CEO-Notiz: In mehrzonigen Ofenprozessen entscheidet nicht die maximale Temperatur – sondern die Stabilität der Regelung über Zeit. Wenn Zonen, Transport und Handling als ein System gedacht sind, wird Qualität reproduzierbar und der Betrieb deutlich ruhiger.
Technische Kenndaten: Plattform-Architektur für stabile Vulkanisation (Gen. 1)
Kompakt für Engineering, Projektleitung und Betrieb: Technologie, Netzwerk-Integration und Scope – mit Fokus auf Nachvollziehbarkeit, Diagnosefähigkeit und Skalierbarkeit für zukünftige Anlagengenerationen. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
Technische Daten
- Projekt
- Produktionsanlage für Nitril-Handschuhe – Ofen Gen. 1
- Branche
- Prozesslinie · PSA-/MedTech-nahe Serienproduktion
- Prozessfokus
- Mehrzonen-Regelung für Trocknung & Vulkanisation (Temperatur-, Lüfter- und Förderzonen)
- Steuerung
- Siemens S7-1500 · TIA Portal (FUP, AWL, SCL, Graph) :contentReference[oaicite:1]{index=1}
- HMI
- WinCC Advanced Unified PC (Prozess-Transparenz & Diagnose) :contentReference[oaicite:2]{index=2}
- Feldbus / IO
- PROFINET IO (WAGO 750-370) · IO-Link · PN/PN-Koppler :contentReference[oaicite:3]{index=3}
- Antriebe
- SEW Servo- & Vektorantriebe (SPS-kommunikationsintegriert) :contentReference[oaicite:4]{index=4}
- Robotik
- ABB RobotStudio 2019 · PROFINET-Kommunikation zur SPS :contentReference[oaicite:5]{index=5}
- Engineering
- EPLAN P8 (Schaltplan/Projektierung) :contentReference[oaicite:6]{index=6}
- Scope
- Inbetriebnahme · Dokumentation · Abnahme · Schulung :contentReference[oaicite:7]{index=7}
Warum das zählt
- Qualitätssicherung entsteht aus stabiler Zonenregelung – nicht aus „mehr Leistung“.
- Abnahmesicherheit wird einfacher, wenn Dokumentation und Zustände nachvollziehbar sind.
- Netzwerkkompetenz (PN/PN) ermöglicht Integration in bestehende Kundennetze ohne Wildwuchs.
Erweiterungen (projektspezifisch)
- Rezeptverwaltung und Produktvarianten (Zonen-Sollwerte, Rampen, Freigaben).
- MES/ERP-Daten (Batch/Charge, Status, Alarme) – Schnittstellen nach IT-Standard (projektspezifisch).
- Energie-/Trenddaten zur Prozessoptimierung und Audit-Nachvollziehbarkeit.
Passend für
- Serienproduktion mit Qualitätsfokus (kontinuierliche Prozesslinien).
- Ofen-/Trocknungslinien mit mehreren Zonen und hoher Integrationsdichte (IO, Drives, Robotik).
- Anlagenbauer, die einen Partner für Systemintegration, Inbetriebnahme und Abnahme suchen.
Wenn Ofenqualität Ihr Engpass ist: Stabilisieren Sie Zonenregelung, Synchronisation und Diagnose – als ein System.
Schreiben Sie uns kurz, welche Abweichungen Sie sehen (Hotspots, ungleichmäßige Aushärtung, Staus, lange Störungszeiten). Wir melden uns mit einer strukturierten technischen Einschätzung – Fokus: beherrschte thermische Trägheit, durchgängige PROFINET-Integration, klare Zustände im HMI und audit-ready Übergabe.
- Mehrzonen-Regelung & Prozessstabilität
- PROFINET IO · IO-Link · PN/PN
- WinCC Unified PC Diagnosefokus
- Antwort i. d. R. innerhalb 24h