Η HOLZ automation GmbH μπορεί να παράγει τα δομικά στοιχεία ξύλινου αχύρου για ένα ολόκληρο σπίτι σε μία μόνο βάρδια παραγωγής - με αποτελεσματικό έλεγχο κίνησης από τη Siemens.
Η αειφόρος κατασκευή είναι ένα σημαντικό ζήτημα για την κοινωνία στο σύνολό της. Ένας τρόπος για να μειωθεί το αποτύπωμα άνθρακα είναι η χρήση ανανεώσιμων, φυσικών υλικών, όπως το άχυρο. Αυτό το εξαιρετικά βιώσιμο μονωτικό υλικό έχει χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο εδώ και αιώνες. Ωστόσο, για να μεταποιηθεί πλήρως αυτόματα το άχυρο σε τελικά δομικά στοιχεία, απαιτείται μια έξυπνη ιδέα συστήματος και πάνω από όλα, μια ισχυρή και ευέλικτη λύση ελέγχου κίνησης.
Η λύση Motion Control καλύπτει συγχρονισμό αξόνων, μεταφορά μονάδων, κίνηση πίεσης και ενδεχομένως ακόμη περισσότερες διαδικασίες στο μέλλον. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια κλιμακούμενη, τυποποιημένη λύση και μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και ευελιξία.
Όλες οι λειτουργίες έχουν σχεδιαστεί στο TIA Portal. Με τον επεξεργαστή κάμερας του Τ-ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΉΣ SIMATIC S7-1500, η σύνθετη σύγχρονη κίνηση όλων των αξόνων μέσα στην πρέσα δεματοποίησης μπορεί γρήγορα να ρυθμιστεί και να τροποποιηθεί.
Οι λύσεις αυτοματισμού της Siemens επιτρέπουν την ιχνηλασιμότητα και τη διαχείριση της ποιότητας. Βιομηχανική Edge της SIMATIC χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της φθοράς των πριονιών και την αναπροσαρμογή της συσκευής κοπής ανάλογα.
Το βασικό στοιχείο γύρω από το οποίο αναπτύχθηκε το νέο σύστημα αυτόματης παραγωγής δομικών στοιχείων προέρχεται - αρκετά σωστά - από τη γεωργία: «Αγοράσαμε ένα πρέσα δεματοποίησης και το μετατρέψαμε έτσι ώστε να μπορούμε να το αυτοματοποιήσουμε», θυμάται ο Jürgen Holz, Διευθύνων Σύμβουλος της HOLZ automation GmbH. Ένα τολμηρό βήμα, συνεχίζει ο Jürgen Holz: «Προερχόμαστε από την κατασκευή ειδικών μηχανών για εργασίες συναρμολόγησης και δοκιμής εξαρτημάτων ακριβείας, όπως τα γρανάζια και οι άξονες κίνησης για την αυτοκινητοβιομηχανία. Εδώ έχουμε καθορισμένες ιδιότητες - αλλά το φυσικό υλικό άχυρο θέτει εντελώς διαφορετικές απαιτήσεις στη διαδικασία. Η διαχείριση των διακυμάνσεων στις ιδιότητες των υλικών, όπως τα διαφορετικά μήκη μίσχων και οι δυνάμεις αποκατάστασης, καθαρά και αυτόματα, ήταν πράγματι μια πρόκληση».
Για τον Alexander Fromm, Head of Software and Development στην HOLZ automation GmbH, αυτό ήταν ένα συναρπαστικό έργο: «Έπρεπε να ηλεκτροδοτήσουμε μια υδρομηχανική πρέσα από τη γεωργία για χρήση σε μια αυτοματοποιημένη βιομηχανική διαδικασία. Δεν υπήρχαν πρότυπα για αυτό». Ήταν σημαντικό για αυτόν ότι η HOLZ automation GmbH θα μπορούσε να καλύψει τις πολυάριθμες διαδικασίες - συγχρονισμό αξόνων, μεταφορά μονάδων, κίνηση πρέσας - με ένα σύστημα, «συμπεριλαμβανομένων εργασιών για τις οποίες δεν γνωρίζουμε ακόμη». Ως εκ τούτου, η επιλογή έπεσε σε μια λύση ελέγχου κίνησης από τη Siemens: «Συντονίσαμε τους κινητήρες μαζί και αναπτύξαμε την ιδέα. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα μια κλιμακούμενη, τυποποιημένη λύση που μας επιτρέπει να είμαστε αποτελεσματικοί και ευέλικτοι.»
Στους σημερινούς έξι σταθμούς του εργοστασίου, τα δομικά στοιχεία συναρμολογούνται από ξύλινα εξαρτήματα, εφοδιασμένα με πίσω πάνελ και στη συνέχεια εξοπλίζονται με ακριβή συμπιεσμένα καλύμματα αχύρου από ρομπότ. Για την τελική αφή, το προεξέχον άχυρο κόβεται στο ίδιο επίπεδο, δημιουργώντας ένα ίσιο στοιχείο τοίχου που μπορεί να επικαλυφθεί ή να υποστεί περαιτέρω επεξεργασία. Εκτός από τον κεντρικό SIMATIC S7-1500 T-CPU με ενσωματωμένες λειτουργίες ασφαλείας για την πρέσα δεματοποίησης, κάθε ένας από τους έξι σταθμούς παραγωγής διαθέτει ένα κατανεμημένο Ελεγκτής SIMATIC ET 200SP ως συσκευή I. Με αυτόν τον τρόπο ελέγχονται συνολικά 16 άξονες - 10 σύγχρονοι άξονες και 6 άξονες τοποθέτησης. Αυτό περιλαμβάνει επίσης τα εξαρτήματα ασφάλειας των εγκαταστάσεων και την επικοινωνία με τα έξι ρομπότ που υπάρχουν σήμερα.
Η HOLZ automation GmbH ανέπτυξε και επικύρωσε τόσο τον μηχανικό όσο και τον ηλεκτρικό σχεδιασμό του συστήματος βήμα προς βήμα, «έτσι ώστε η λύση να λειτουργήσει αμέσως», θυμάται ο Alexander Fromm. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποίησε τη λειτουργία ανίχνευσης στο TIA Portal, μεταξύ άλλων, για να επικυρώσει τη συμπεριφορά του συστήματος και τα σήματα όλων των εμπλεκόμενων στοιχείων. Το αποτέλεσμα ήταν ένα ώριμο, αρθρωτό και ευέλικτο σύστημα που επιτρέπει επίσης την κινητή εγκατάσταση «αυτό μας επιτρέπει να μεταφέρουμε εύκολα το σύστημα εκεί όπου χτίζονται τα σπίτια ή συλλέγεται το άχυρο. Αυτό μειώνει τις διαδρομές μεταφοράς υλικών και δομικών στοιχείων και συνεπώς μειώνει τις εκπομπές.» Ο συντονισμένος, τυποποιημένος αυτοματισμός, οι προδοκιμασμένες βιβλιοθήκες και η διαισθητική λειτουργία υποστηρίζουν την αποτελεσματική θέση σε λειτουργία - ένα άλλο πλεονέκτημα της λύσης.
Ως επικεφαλής προγραμματιστής, ο Alexander Fromm επωφελήθηκε όχι μόνο κατά τη φάση της μηχανικής από τον απλό έλεγχο κίνησης μέσω τεχνολογικών αντικειμένων και από τις ενσωματωμένες λειτουργίες για την ασφάλεια των εγκαταστάσεων. Η ολοκληρωμένη λύση ελέγχου κίνησης τον υποστήριξε επίσης στην πραγματοποίηση απλών τροποποιήσεων και βελτιστοποιήσεων. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό για τον Alexander Fromm: οι σερβοκινητήρες στην πρέσα δεματοποίησης. «Η σερβομηχανική λύση με διαφορετικά μεγέθη κίνησης και μηχανική κινηματική απαιτεί υψηλό επίπεδο δυναμισμού κίνησης. Προηγουμένως, θα είχαμε προγραμματίσει δύο εβδομάδες μόνο για να ρυθμίσουμε σωστά και να συντονίσουμε τους έξι σύγχρονους άξονες. με τον συντονισμό ενός κουμπιού των σερβοκινητήρων SINAMICS, τελειώσαμε σε δύο ώρες.
Τα δομικά στοιχεία έχουν ήδη βρει την πρώτη τους εφαρμογή: Η νέα αίθουσα παραγωγής μετατράπηκε με εσωτερικούς τοίχους από ξύλο και άχυρο. Το σύστημα είναι εξαιρετικά ευέλικτο: «Μπορούμε να συνδέσουμε τη διαδικασία μας απευθείας με συστήματα σχεδιασμού από αρχιτέκτονες ή κατασκευαστικές εταιρείες μέσω ανοιχτών διεπαφών. Η γκάμα προϊόντων μας σήμερα περιλαμβάνει 108 διαφορετικά δομικά στοιχεία σε διάφορα πλάτη και σχήματα - και σχεδιάζουμε επίσης να παρέχουμε στα δομικά στοιχεία πήλινο γύψο σε άλλο σταθμό. Χάρη στην αρθρωτή ιδέα του εργοστασίου, αυτό δεν είναι πρόβλημα.»
Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι άνθρωποι αναζητούν λύσεις για να χτίσουν οικονομικά και βιώσιμα. Είμαι πεπεισμένος ότι αυτό είναι δυνατό μόνο με την αυτοματοποίηση. Και με τη Siemens, βρήκαμε τον κατάλληλο συνεργάτη.