インテリジェントオートメーションのタスク
持続可能な建設は社会全体にとって重要な問題です。二酸化炭素排出量を削減する1つの方法は、わらなどの再生可能な天然素材を使用することです。この持続可能性の高い断熱材は、何世紀にもわたって人間によって使用されてきました。ただし、ストローを完全に自動的に加工して建物の構成要素に仕上げるには、インテリジェントなシステムコンセプト、そして何よりも強力で柔軟なモーションコントロールソリューションが必要です。
モーションコントロールによる持続可能な建設
HOLZ automation GmbHは、Siemens スの効率的なモーションコントロールにより、たった1回の生産シフトで家全体の木わら建築要素を生産できます。
主な利点
1つのシステムですべてのタスクに対応
モーションコントロールソリューションは、軸同期、モジュール輸送、プレス移動、そして将来的にはさらに多くのプロセスをカバーする可能性があります。これにより、スケーラブルで標準化されたソリューションが実現し、効率と柔軟性が向上します。
複雑な動きの簡単なエンジニアリング
すべての機能は TIA Portal。のカムエディターで SIMATIC S7-1500 T-CPU、梱包プレス内のすべての軸の複雑な同期動作は、すばやく調整および変更できます。
トレーサビリティとデータの透明性
Siemens 自動化ソリューションはトレーサビリティと品質管理を可能にします。 SIMATIC・Industrial Edge のこぎりの刃の摩耗を監視し、それに応じてトリミング装置を再調整するために使用されます。
建築要素の自動生産のための新しいシステムが開発された主な要素は、まさに農業です。「梱包機を購入し、自動化できるように改造しました」と、HOLZ automation GmbHのマネージングディレクターであるユルゲン・ホルツは回想します。大胆な一歩を踏み出して、ユルゲン・ホルツは続けます。「私たちは、自動車産業向けのギアやドライブシャフトなどの精密部品の組み立てと試験作業のための特殊な機械製造から生まれました。ここで特性を定義しましたが、天然素材のストローはプロセスにまったく異なる要求を課します。茎の長さや修復力の違いなど、材料特性の変動をクリーンかつ自動的に管理するのは本当に大変でした。」
HOLZ automation GmbHのSoftware および開発責任者であるAlexander Frommにとって、これはエキサイティングな仕事でした。「自動化された産業プロセスで使用するために、農業用のハイドロメカニカルプレスを電化する必要がありました。このためのテンプレートはありませんでした。」彼にとって、HOLZ automation GmbHは、軸同期、モジュール輸送、プレス動作など、「まだ知らないタスクを含む」多数のプロセスを1つのシステムでカバーできることが重要でした。そのため、Siemens モーションコントロールソリューションが選ばれました。「私たちはドライブを一緒に調整し、コンセプトを開発しました。その結果、効率的かつ柔軟に対応できる、スケーラブルで標準化されたソリューションが生まれました。」
工場の現在の6つのステーションでは、建築要素は木製の部品で組み立てられ、背面パネルが取り付けられ、ロボットによって正確にプレスされたストローフィリングが装備されています。最後の仕上げとして、突き出たストローを平らに切り取って、漆喰を塗ったり、さらに加工したりできるまっすぐな壁の要素を作ります。梱包プレス用の安全機能が統合された中央のSIMATIC S7-1500 T-CPUに加えて、6つの生産ステーションにはそれぞれ分散型があります SIMATIC ET 200SP Controller Iデバイスとして。この方法では、10本の同期軸と6本の位置決め軸の合計16軸が制御されます。これには、工場の安全コンポーネントと現在6台のロボットとの通信も含まれます。
HOLZ automation GmbHは、「ソリューションがすぐに機能するように」、システムの機械設計と電気設計の両方を段階的に開発し、検証しました、とアレクサンダー・フロムは回想します。そのために、彼はTIA Portal トレース機能などを使用して、関連するすべてのコンポーネントのシステム動作と信号を検証しました。その結果、モバイルセットアップも可能な、成熟したモジュール式で柔軟なシステムが完成しました。「これにより、家を建てる場所やわらを収穫している場所にシステムを簡単に持ち込むことができます。これにより、材料や建築要素の輸送ルートが短縮され、排出量が削減されます。」調整され標準化された自動化、事前にテストされたライブラリ、直感的な操作が効率的な試運転をサポートします。これはこのソリューションのもう1つの利点です。
アレクサンダー・フロムは主任開発者として、エンジニアリング段階だけでなく、テクノロジーオブジェクトによるシンプルなドライブ制御とプラント安全のための統合機能からも恩恵を受けました。統合されたモーションコントロールソリューションは、彼が簡単な変更や最適化を行うのにも役立ちました。アレクサンダー・フロムの特別なハイライトは、ベーリングプレスのサーボドライブです。「ドライブサイズと機械運動学が異なるサーボメカニカルソリューションには、高度なドライブダイナミクスが必要です。以前は、6つの同期軸を正しく調整して調整するためだけに2週間を予定していました。SINAMICSサーボドライブのワンボタンチューニングでは、2時間で完了しました。
建築要素はすでに最初の用途を見出しています。新しい生産ホールは、木とわらで作られた内壁に改造されました。このシステムは非常に柔軟です。「オープンインターフェースを介して、私たちのプロセスを建築家や建設会社の計画システムと直接接続できます。現在、当社の製品ラインナップには、さまざまな幅と形状の108種類の建築部品が含まれています。また、別のステーションで粘土プラスターを使用した建築部品を提供する予定です。モジュラープラントのコンセプトのおかげで、これは問題ありません。」
世界的に、人々は手頃な価格で持続可能な方法で建設するためのソリューションを探しています。これは自動化によってのみ可能だと私は確信しています。そして、Siemens で、私たちは適切なパートナーを見つけました。