Modular y estandarizado de la unidad a la aplicación

Una línea de recubrimiento completamente rediseñada como punto de partida: con una arquitectura estandarizada y modular para la automatización y la tecnología de accionamiento de Siemens, Koenig & Bauer MetalPrint está sentando las bases para obtener ganancias de eficiencia a lo largo de todo el proceso de desarrollo y para modelos de negocio digitales.

Dominar la complejidad con diseño modular

Procesos más complejos, opciones más diversas, desde interfaces hasta logística y manejo: “Si no tiene un estándar, va a ser difícil”, dice Markus Faude, jefe de desarrollo y diseño de Koenig & Bauer MetalPrint. Por esta razón, junto con un equipo de expertos, desarrolló un concepto de sistema fundamentalmente nuevo que está haciendo su debut en una nueva línea de recubrimiento. El objetivo del proyecto era desarrollar una arquitectura de línea que consistiera principalmente en módulos y componentes estándar para la automatización y la tecnología de accionamiento.

Nueva línea de recubrimiento de Koenig & Bauer para el recubrimiento de láminas metálicas, desarrollada junto con el socio tecnológico indumate

“Como proveedor de sistemas para la industria del envasado de metales, no solo suministramos sistemas completos para imprimir, barnizar y secar láminas metálicas, sino que también integramos diferentes sistemas de logística y manejo: sistemas de transporte sin conductor, gestión de flujo de materiales, transporte y manipulación de robots, dependiendo de la aplicación que nuestros clientes tengan para ellos. Para dominar esta complejidad, nos gustaría optimizar nuestros esfuerzos generales para el diseño, la integración y la puesta en marcha de nuestras soluciones”, continúa Faude. Esta optimización se aplica al diseño mecánico y eléctrico, así como al diseño de software: “Nuestro objetivo es que al final tengamos módulos configurables que solo se activen en el lado del software, dependiendo de sus funciones”.

El Controller de accionamiento SIMATIC controla todas las funciones de la máquina. Esto hace que toda la arquitectura sea más simple y más sencilla y ahorra un valioso espacio en el gabinete de control.

Peter Lang, Director general, indumatec GmbH

Simple, consistente e integrado

Koenig & Bauer MetalPrint dio el primer paso hacia una arquitectura estandarizada con una nueva línea para el recubrimiento de láminas metálicas, que la compañía desarrolló junto con su socio tecnológico, indumatec GmbH. En el proceso, se optimizó el diseño mecánico, del alimentador, por ejemplo, donde se separan las láminas de metal, mientras que también se rediseñó toda la construcción eléctrica.
“El objetivo era poder poner la línea en funcionamiento de acuerdo con un principio plug-and-play”, dice Peter Lang, director general de indumatec. Es por eso que todas las unidades, desde el alimentador hasta el taller de recubrimiento y la secadora, usan PROFINET y PROFINET IRT.

Vista frontal de una máquina de recubrimiento Koenig & Bauer MetalPrint con panel de acceso abierto y sistema de rodillos.

Gabinete de control Siemens SIMATIC con componentes de accionamiento y cableado para una máquina Koenig & Bauer MetalPrint.

“Esto significa que solo tenemos una interfaz entre las unidades”, explica. Los gabinetes de control tampoco tienen que configurarse por separado, ya que ya están integrados en cada unidad. — “Este fue un gran desafío de diseño al principio, porque realmente tuvimos que optimizar el espacio requerido para los componentes en el gabinete de control”, continúa Lang.
Indumatec se benefició de los componentes de Siemens utilizados para toda la automatización: “La ventaja para nosotros es que podemos armar el sistema a partir de una cartera muy amplia de tal manera que se ajuste a cada requisito respectivo, desde las unidades hasta el sistema de control y los dispositivos operativos”.

Por ejemplo, un Controller de accionamiento SIMATIC con una CPU S7-1500TF controla todas las funciones de la máquina, incluidas las tareas de control de movimiento y los sistemas de seguridad integrados en el controlador a través de Safety Integrated.
“Esto hace que toda la arquitectura sea más simple y más sencilla”, confirma Lang. Siemens también apoyó a indumatec con el diseño eléctrico: los gabinetes de control se fabricaron de acuerdo con las especificaciones del equipo del proyecto en la planta de Siemens en Chemnitz, Alemania. “Funcionó perfectamente”, confirma Lang.

Gabinete de control Siemens con componentes SIMATIC y tecnología de accionamiento para una línea de recubrimiento MetalPrint de Koenig & Bauer.

Actualmente, cinco programadores están trabajando en un proyecto al mismo tiempo en el TIA Portal, y está funcionando muy bien.

Christian Daub, Jefe de Desarrollo Eléctrico, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Primer plano de la alimentación de hojas y el mecanismo transportador dentro de una máquina de impresión Koenig & Bauer MetalPrint.

Más eficiencia desde la ingeniería hasta el servicio

Christian Daub, quien fue responsable del proyecto como jefe de desarrollo eléctrico en Koenig & Bauer, también ve numerosas ventajas en la estandarización de la automatización: “Tenemos todos los componentes en el TIA Portal y solo un proyecto para todo el sistema. El software está bien diseñado utilizando bloques de construcción, de modo que nuestra programación, así como los equipos de puesta en marcha y servicio puedan encontrar fácilmente su camino”. Además, TIA Portal hace posible trabajar en equipo: “Actualmente cinco programadores están trabajando en un proyecto al mismo tiempo, y está funcionando muy bien”, dice Daub.

El software para la línea se creó en el TIA Portal de tal manera que las diferentes unidades y opciones del cliente se almacenan como opciones de software: “En el futuro, podremos crear todo el proyecto y luego adaptarlo a cada aplicación respectiva en el sitio utilizando estas opciones”. Para la puesta en marcha y el servicio, trabajar en el TIA Portal ofrece otra ventaja: “Entregamos el TIA Portal en este sistema en una PC industrial y, por lo tanto, tenemos el proyecto completo disponible en el sitio. Además, también podemos acceder a los datos de la máquina desde nuestras oficinas en Stuttgart o desde la oficina central a través de un acceso remoto seguro, como si estuviéramos en el sitio. Esto hace que el servicio sea mucho más fácil”.

Esperamos ahorrar hasta un 40% en diseño a través de la estandarización y la modularización, que podemos usar directamente para nuevas innovaciones.

Markus Faude, Jefe de Desarrollo y Diseño, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Tecnología flexible y preparada para el futuro

Mientras se están dando los toques finales a la nueva línea, Markus Faude ya está mirando hacia el futuro: “Con este proyecto, queremos mostrar lo que es posible, también en términos de otras aplicaciones. Con la modularidad del hardware también, estamos dando un gran paso hacia la producción neutral. Podemos simplemente cambiar una unidad o una unidad de potencia por un componente más potente o más débil; la estructura es siempre la misma. Cuando se trata de problemas técnicos, tenemos un experto en Siemens, que pasa por toda la solución con nosotros, lo que, por supuesto, nos conviene bien como proveedor de sistemas. Y por último, pero no menos importante, la tecnología ha sido elegida para que estemos absolutamente a prueba de futuro”. Faude está pensando en particular en nuevos modelos de negocios digitales.

Sistema de transporte de chapa metálica en una línea de recubrimiento MetalPrint de Koenig & Bauer.

Koenig & Bauer - Digital Twin de la máquina.

Los nuevos modelos de negocio digitales son los siguientes: conceptos de servicio basados en datos, aplicaciones relacionadas con la calidad y la sostenibilidad, y reconocimiento de productos a través de sistemas de cámara para permitir la trazabilidad del empaque en el estante del supermercado hasta los procesos de impresión y recubrimiento, o datos de proceso para optimizar el consumo de recursos y energía. La primera aplicación digital ya está en proceso, y Koenig & Bauer MetalPrint también ha desarrollado un gemelo digital para el infeed. “Veo un enorme potencial aquí”, dice Faude, “comenzando con el soporte de ventas, donde podemos discutir la solución con el cliente en una etapa muy temprana, a través de la fase del proyecto, donde podemos generar una gran parte de la aplicación desde el modelo hasta la puesta en marcha virtual; este es realmente un concepto convincente.

Koenig & Bauer MetalPrint

Koenig & Bauer MetalPrint, una compañía del Grupo Koenig & Bauer, es el líder mundial del mercado como proveedor de sistemas para líneas de impresión y recubrimiento, secadoras y purificación de aire de escape para la industria de envases metálicos. Como proveedor de sistemas, la compañía apoya a clientes de todo el mundo con líneas completas de impresión y recubrimiento en una amplia variedad de configuraciones. Uno de los aspectos más destacados del proyecto en los últimos años es, entre otras cosas, una línea de impresión y recubrimiento de 140 metros de largo, la línea MetalStar más larga jamás instalada.

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