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Usabilità di livello superiore con SIMATIC WinCC Unified

Basta scorrere, un tocco e l'utente può vedere immediatamente il design selezionato sulla lattina per bevande. Un rapido controllo e il processo è pronto per iniziare. Grazie all'innovativa guida per l'utente, i dati della macchina sono così trasparenti che gli operatori possono gestire il complesso processo di stampa in modo completamente intuitivo.

Una macchina da stampa digitale facile da usare

Che si tratti di un ritratto, di una scena di fantascienza o di arte di strada, la macchina da stampa digitale D360 di Hinterkopf è in grado di stampare qualsiasi immagine con una qualità perfetta. Il processo di stampa digitale comporta operazioni complesse, ma gli operatori non hanno bisogno di competenze speciali per monitorare la macchina e il processo di stampa in ogni momento, poiché una soluzione operativa innovativa che combina le tecnologie più recenti con un design intuitivo fornisce la guida necessaria. Come spiega Alexander Hinterkopf, CEO di Hinterkopf GmbH, «Mostriamo tutti gli elementi e le informazioni pertinenti in una dashboard centrale, un cockpit «tutto in uno», per così dire». Gli operatori ottengono sempre le informazioni giuste al momento giusto e nel posto giusto, «e in un ambiente intuitivo», continua Hinterkopf. «Deve tenere presente che l'interfaccia utente è un luogo di lavoro per gli operatori, che a volte lavorano nella produzione 24 ore su 24».

Lattine con design diversi in uscita dalla macchina da stampa

Un nuovo livello di usabilità per un nuovo mercato

C'è un altro motivo per cui l'usabilità è particolarmente importante per la D360, aggiunge Joachim Schulz, responsabile della tecnologia di automazione di Hinterkopf: «Gli utenti del settore della birra artigianale, in particolare, apprezzano un buon design per i loro prodotti. Si tratta di un mercato in forte espansione, soprattutto negli Stati Uniti, con molti piccoli birrifici e start-up, dove gli utenti desiderano una macchina molto facile da usare. Ed è esattamente ciò che offriamo come pacchetto con le nostre macchine da stampa digitali: buon design e facilità d'uso».

Fornire varietà e semplicità

La nuova soluzione HMI è stata sviluppata in un progetto congiunto con Siemens che fornisce tecnologia di automazione e azionamento. «Il nostro obiettivo era visualizzare tutte le funzioni in background, come azionamenti e controllo, in un ambiente uniforme con un aspetto coerente. Per implementare il progetto in modo efficiente e rapido, volevamo lavorare con un unico partner. Poiché Siemens è un partner importante per noi, è stato naturale che ci siamo rivolti a loro per questo progetto», spiega Hinterkopf. Con il SIMATIC WinCC Unified sistema di visualizzazione, Hinterkopf ha trovato anche una piattaforma tecnica corrispondente: «Per gli ingegneri del software, la sfida è trovare il giusto equilibrio. Desidera ottenere un aspetto accattivante con un'usabilità come uno smartphone, ma deve anche tenere presente di offrire le funzionalità richieste in termini di connessione al controller e integrazione nell'ambiente di automazione».

La macchina da stampa digitale in piedi nel capannone di produzione
schermata dell'HMI con il display degli allarmi

Nessun limite alla creatività

Per Ludwig Kania, ingegnere informatico presso Hinterkopf, sono state le tecnologie web in particolare a rendere il progetto così unico: «All'inizio, ci siamo seduti in un piccolo team e abbiamo semplicemente avuto molte idee. Quello che non ci aspettavamo era che così tanti di loro funzionassero effettivamente con il nuovo sistema». I punti salienti particolari includono un menu a carosello che consente agli operatori di scorrere i disegni «proprio come in un'app per album fotografici», un rendering 3D live del prodotto per visualizzare il disegno per il lavoro di stampa e un live streaming con telecamera per monitorare il processo nella macchina. Queste funzionalità sono integrate da elementi informativi sul processo e da un display interattivo di allarme che collega un avviso alla voce corrispondente nel manuale utente. «Questa funzione guida gli operatori verso le informazioni di manutenzione appropriate, il che consente loro di aiutarsi da soli più velocemente e meglio», spiega Kania.

Comandi versatili come finestra sui sistemi di automazione

In totale, ci sono cinque monitor sulla macchina per assicurarsi che gli operatori mantengano sempre il processo in vista. Il cruscotto centrale funziona su un ampio display da 49 pollici. Kania e il team di sviluppatori di Hinterkopf hanno implementato il menu del carosello e il rendering live utilizzando i controlli Web personalizzati disponibili in SIMATIC WinCC Unified, che funziona con un PC industriale SIMATIC. «Essenzialmente, posso avere tutte le funzioni di una pagina web, ma come parte della visualizzazione automatica. Questo ci consente di implementare molto più di prima, ad esempio elementi come la grafica animata. Fondamentalmente, tutto è possibile», afferma Kania con entusiasmo. Questa dashboard è completata da quattro pannelli più piccoli SIMATIC IFP1900 display, che supportano gli operatori durante le attività vicine alla macchina, come la manutenzione e la configurazione della macchina. Questi display più piccoli hanno lo stesso aspetto, afferma Kania, «solo con una gamma ridotta di funzioni».

Ludwig Kania indica la visualizzazione sul monitor mentre parla con Alexander Hinterkopf
Uno sguardo all'interno del quadro elettrico

Ingegneria efficiente con una soluzione coordinata

Nonostante questa flessibilità, il team di progettazione e ingegneria può utilizzare strumenti familiari, come conferma Kania: «Nei nostri progetti, sono sempre coinvolte diverse discipline: ingegneria di controllo, ingegneria di azionamento, progettazione HMI. Con WinCC Unified, ogni team è stato in grado di implementare il proprio pacchetto di lavoro, con interfacce che funzionavano bene per ogni disciplina». L'ingegneria avviene in TIA Portal proprio come il resto della soluzione di automazione e le attività possono essere esternalizzate a terzi. Ad esempio, Hinterkopf ha collaborato con uno studio di progettazione per la progettazione grafica dell'interfaccia, «e tramite i Custom Web Controls di WinCC Unified, abbiamo integrato facilmente il risultato nel TIA Portal e quindi nel PLC». Siemens è stata supportata con il supporto di esperti per il sistema di visualizzazione e l'hardware coordinato per la tecnologia di automazione e azionamento. Anche gli armadi di controllo sono stati costruiti da Siemens.

Tecnologia di azionamento per un'applicazione impegnativa

I partner giusti e le giuste competenze sono fondamentali anche per quanto riguarda ciò che accade sotto la superficie del design: «Stiamo sicuramente testando i limiti di ciò che è tecnicamente fattibile in questa macchina», spiega Schulz. Un totale di circa 100 assi sono integrati nella macchina, incluse funzioni sofisticate come il funzionamento sincrono distribuito e la sincronizzazione al volo. Inoltre, la macchina utilizza azionamenti con uno spettro di prestazioni estremamente ampio. Per gestire questa complessità e varianza in modo efficiente, Hinterkopf utilizza la tecnologia di azionamento di Siemens laddove possibile, «perché la gestione degli azionamenti è davvero molto più semplice con Siemens. Collego l'unità, leggo i dati dall'unità, avvio l'ottimizzazione automatica del controller e so che l'unità è parametrizzata correttamente all'80%. Questo mi dà più tempo per la messa a punto», afferma Kania.

Tre PC SIMATIC Industrial Rack utilizzati per la macchina da stampa
Qualcuno punta il dito contro un disegno sul monitor

Facile da usare, design sorprendente

Il risultato è una macchina che «semplicemente ha un bell'aspetto», afferma Schulz. Il design suggerisce una semplicità che è esattamente l'opposto di ciò che si trova sotto il cofano della macchina, un punto che evidenzia ciò che Hinterkopf ha ottenuto con il nuovo design, afferma Alexander Hinterkopf: «La macchina trasmette un senso di sicurezza. Gli operatori hanno la sensazione di poter vedere cosa sta succedendo con e nella macchina, perché tutte le informazioni sono presentate con un design coordinato e coerente». Questo non solo rende le macchine da stampa digitali una vera attrazione nelle fiere, per i visitatori e i potenziali clienti, ma fa anche guadagnare punti presso un altro gruppo target: i giovani appassionati di tecnologia. «Tutti vogliono lavorare in un team di successo e con un ottimo prodotto. Questo è ciò che possono vedere con noi: cosa succede dietro lo schermo, questa fantastica tecnologia: questo è ciò che è immediatamente visibile nell'HMI».

Altri prodotti usati

PC rack SIMATIC, azionamenti SINAMICS, Alimentatori SITOP

Hinterkopf GmbH: Soluzioni high-tech prodotte a Eislingen

Dagli anni '60, Hinterkopf GmbH sviluppa e implementa soluzioni meccaniche e di sistema che stabiliscono nuovi standard nella produzione e nell'applicazione di disegni grafici a tubi, lattine e maniche in alluminio o plastica: dal robot quasi leggendario degli anni della fondazione, che ha sostituito il lavoro manuale durante il trasferimento di maniche per tubi, a unità di stampa e rivestimento ultramoderne, tappatrici, macchine per incollare e rifilare, sistemi di lavaggio, e accumulatori oltre a varie macchine speciali. L'azienda a conduzione familiare è ora gestita dalla seconda generazione e impiega 230 persone nella sede centrale di Eislingen, in Germania. Grazie all'affidabilità e alla flessibilità del design modulare del sistema di Hinterkopf, gli utenti del settore degli imballaggi, dalla California al Giappone, possono reagire rapidamente e in modo ottimale alle mutevoli esigenze del mercato.

Foto della testa di Alexander Hinterkopf

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