HOLZ automation GmbH može proizvesti građevinske elemente od drvene slame za cijelu kuću u samo jednoj proizvodnoj smjeni - uz učinkovitu kontrolu pokreta tvrtke Siemens.
Održiva gradnja važno je pitanje za društvo u cjelini. Jedan od načina da se smanji ugljični otisak je korištenje obnovljivih, prirodnih materijala, poput slame. Ovaj visoko održivi izolacijski materijal ljudi koriste stoljećima. Međutim, da bi se slama potpuno automatski obrađivala u gotove građevinske elemente, potreban je koncept inteligentnog sustava, a prije svega moćno i fleksibilno rješenje za kontrolu pokreta.
Rješenje Motion Control obuhvaća sinkronizaciju osi, transport modula, kretanje tiska i potencijalno još više procesa u budućnosti. To rezultira skalabilnim, standardiziranim rješenjem te većom učinkovitošću i fleksibilnošću.
Sve funkcije su dizajnirane u TIA Portal. S uređivačem kamere SIMATIC S7-1500 T-CPU, složeno sinkrono kretanje svih osi unutar preše za baliranje može se brzo podesiti i modificirati.
Siemens rješenja za automatizaciju omogućuju sljedivost i upravljanje kvalitetom. SIMATIC Industrial Edge koristi se za praćenje trošenja lista pile i prilagodbu uređaja za obrezivanje u skladu s tim.
Ključna komponenta oko koje je razvijen novi sustav za automatsku proizvodnju građevinskih elemenata dolazi - sasvim prikladno - iz poljoprivrede: "Kupili smo prešu za baliranje i pretvorili je kako bismo je mogli automatizirati", prisjeća se Jürgen Holz, generalni direktor tvrtke HOLZ automation GmbH. Odvažan korak, nastavlja Jürgen Holz: "Dolazimo od posebne konstrukcije strojeva za montažu i testiranje preciznih dijelova poput zupčanika i pogonskih vratila za automobilsku industriju. Ovdje smo definirali svojstva - ali prirodni materijal slama postavlja potpuno različite zahtjeve procesu. Upravljanje fluktuacijama svojstava materijala, kao što su različite duljine stabljike i obnovljive sile, čisto i automatski, doista je bio izazov."
Za Alexandra Fromma, voditelja Software i razvoja u HOLZ automation GmbH, ovo je bio uzbudljiv zadatak: "Morali smo elektrificirati hidromehaničku prešu iz poljoprivrede za upotrebu u automatiziranom industrijskom procesu. Za to nije bilo predložaka." Bilo mu je važno da će HOLZ automation GmbH moći pokriti brojne procese - sinkronizaciju osi, transport modula, kretanje tiska - jednim sustavom, "uključujući zadatke za koje još ne znamo". Izbor je stoga pao na Siemensovo rješenje Motion Control: "Zajedno smo koordinirali pogone i razvili koncept. To je rezultiralo skalabilnim, standardiziranim rješenjem koje nam omogućuje da budemo efikasni i fleksibilni."
U sadašnjim šest postaja postrojenja građevinski elementi sastavljeni su od drvenih dijelova, opremljeni stražnjom pločom, a zatim opremljeni precizno prešanim ispunima od slame robota. Za konačni dodir, izbočena slama obrezana je u ravni zid, stvarajući ravan zidni element koji se može ožbukati ili dalje obraditi. Uz središnji SIMATIC S7-1500 T-CPU s integriranim sigurnosnim funkcijama za prešu za baliranje, svaka od šest proizvodnih stanica ima distribuiranu SIMATIC ET 200SP Controller kao I-uređaj. Na taj se način upravlja ukupno 16 osi — 10 sinkronih osi i 6 osi pozicioniranja. To također uključuje sigurnosne komponente postrojenja i komunikaciju s trenutno šest robota.
HOLZ automation GmbH razvio je i potvrdio mehanički i električni dizajn sustava korak po korak, "kako bi rješenje odmah funkcioniralo", prisjeća se Alexander Fromm. Da bi to učinio, koristio je funkciju praćenja u TIA Portal, između ostalog, za provjeru ponašanja sustava i signala svih uključenih komponenti. Rezultat je bio zreo, modularni i fleksibilan sustav koji također omogućuje mobilno postavljanje "što nam omogućuje lako odvesti sustav tamo gdje se grade kuće ili se slama bere. Time se skraćuju transportni putovi materijala i građevinskih elemenata i time smanjuju emisije." Koordinirana, standardizirana automatizacija, unaprijed testirane knjižnice i intuitivan rad podržavaju učinkovito puštanje u rad — još jedna prednost rješenja.
Kao vodeći programer, Alexander Fromm nije imao koristi samo tijekom inženjerske faze od jednostavnog upravljanja pogonom putem tehnoloških objekata i integriranih funkcija za sigurnost postrojenja. Integrirano rješenje za kontrolu pokreta također ga je podržalo u jednostavnim izmjenama i optimizacijama. Poseban naglasak za Aleksandra Fromma: servo pogoni u preši za baliranje. "Servomehaničko rješenje s različitim veličinama pogona i mehaničkom kinematikom zahtijeva visoku razinu dinamizacije pogona. Prethodno bismo zakazali dva tjedna samo da pravilno reguliramo i koordiniramo šest sinkronih osi; s podešavanjem servo pogona SINAMICS jednim gumbom završili smo za dva sata.
Građevinski elementi već su pronašli svoju prvu primjenu: Nova proizvodna hala preuređena je unutarnjim zidovima od drveta i slame. Sustav je izuzetno fleksibilan: "Svoj proces možemo povezati izravno sa sustavima planiranja arhitekata ili građevinskih tvrtki putem otvorenih sučelja. Naš asortiman danas obuhvaća 108 različitih građevinskih komponenti različitih širina i oblika - a također planiramo opskrbiti građevinske komponente glinenom žbukom na drugoj stanici. Zahvaljujući modularnom konceptu postrojenja, to nije problem."
Globalno gledano, ljudi traže rješenja za pristupačnu i održivu izgradnju. Uvjeren sam da je to moguće samo uz automatizaciju. A sa Siemensom smo pronašli pravog partnera.