메이팩은 지멘스와 함께 고속 연속 제품 전송 및 포지셔닝 시스템을 위한 인텔리전트 벨트 멀티 벨트 제어 솔루션을 개발했어요.
고객이 새 기계의 성능에 너무 만족해서 즉시 기계를 세 대 더 주문하면 기계 제조업체가 제대로 하고 있는 게 틀림없어요.이번 사례에서 제대로 된 것은 메이팩하고 지멘스가 개발한 파우치 패커에 제품을 고속으로 연속적으로 옮기고 포지셔닝할 수 있는 혁신적인 솔루션이에요.솔루션은 지멘스의 인텔리전트 인피드와 인텔리전트 벨트 (iBelt) 애플리케이션을 사용해요.두 애플리케이션 모두 Siemens Packaging Toolbox의 일부예요. SIMATIC 컨트롤러를 사용한 포장 기계 자동화용으로 특별히 설계된 TIA Portal용 사전 테스트된 소프트웨어 라이브러리와 기능 블록의 포괄적인 모음이에요.이 툴박스는 표준 함수를 사용하여 엔지니어링 및 시운전 시간을 크게 단축하는 데 도움이 돼요.
iBelt는 기계의 연속 작동을 가능하게 하여 제품과 기계의 가속 응력을 이전 수준의 6분의 1로 줄여 줘요.이렇게 하면 제품하고 기계 마모가 줄어들어요.
연속 동작 시스템이 있으면 베어링과 같은 기계 부품의 마모가 크게 줄어들어요.덕분에 운영자는 보통 1년 운영 후 기한이었던 부품 교체 작업을 건너뛸 수 있었어요.
제품에 따라 iBelt는 애플리케이션을 크게 변경하지 않고도 분당 최대 400개의 제품을 처리할 수 있어 Keypack은 엔지니어링 비용을 줄이면서 설계의 자유를 높여줘요.
메이팩 파우치 패커의 경우 지멘스는 지속적인 제품 이송 및 취급 기능으로 인텔리전트 벨트 애플리케이션을 개선했어요.메이팩의 전기 엔지니어이자 자동화 전문가인 바스티안 슐츠 (Bastian Schulz) 는 이렇게 말합니다. “우리는 Siemens 애플리케이션 지원과 협력하여 SINAMICS S210 드라이브로 기계 기능을 구현하고 있었어요.이 프로젝트를 위한 회의 중에 패들 벨트로 제품을 옮기는 것을 수정해서 제품 흐름의 시작과 중지를 없앨 수 있겠다는 생각을 했어요.지멘스는 즉시 이 문제를 해결했고 불과 몇 달 후에 인텔리전트 벨트 애플리케이션을 기반으로 한 시뮬레이션이 가능한 프로그램을 제시했어요.이 프로그램은 거의 즉시 작동했고 믿을 수 없을 정도로 순조로웠어요.처음부터 엄청 마음에 들었어요.”
“진짜” 기계 역학으로 애플리케이션을 테스트하기 위해 메이팩은 전용 테스트 장비를 만들었어요.“샘플 제품과 iBelt 어플리케이션으로 패들 벨트를 가동했는데 작동이 아주 순조로웠어요. 멈추지 않고 지연도 없었어요.이렇게 빠른 전송 속도에서는 전혀 예상하지 못했어요.” 슐츠가 설명합니다.멀티 벨트 제어를 위한 SIMATIC Intelligent Belt 애플리케이션에서 주목할 만한 점은 연속 인피드의 개별 제품을 픽업하여 하역 위치에서 그룹화할 수 있다는 거예요.로딩과 언로드는 독립적인 작업으로 구현돼요.메이팩 기계에서, 패들 벨트 하나는 장전되고 다른 하나는 움직이거나 내릴 수 있어요.이렇게 하면, 어느 정도 꾸준히 나오는 단일 제품을 여러 제품 묶음으로 묶어서 트레이에 포장하거나 배송 및 배송을 위해 포장할 수 있어요.
고객 애플리케이션에서 새 시스템이 얼마나 잘 작동하는지는 불과 3개월 후에 명확해질 거예요. 메이팩은 분당 240포의 속도로 500g의 무거운 파우치를 포장하는 파우치 패커를 설계하는 계약을 받았어요.슐츠는 이렇게 말합니다. “무거운 파우치와 빠른 속도의 조합은 꽤 어려웠어요.게다가 일정이 촉박했어요. 프로젝트를 단 6개월 만에 개발하고 납품해야 했어요.“촉박한 일정을 맞추기 위해 지멘스를 프로젝트 팀에 영입해 멀티 벨트 컨트롤 개발을 지원했는데 정말 잘 됐어요.9월 말에 시뮬레이션 준비 프로그램을 받았고 얼마 지나지 않아 고객과 함께 공장 승인 테스트를 성공적으로 진행했어요.”
커미셔닝도 몇 가지 사소한 문제만 남기고 아주 잘 진행됐어요. “한 가지 조정해야 했던 것은 현실에서는 제품이 이송 스테이션에 완전히 같은 간격으로 도착하지 않는다는 점이었어요. 하지만 지멘스와 함께 이 문제도 해결할 수 있었어요.”슐츠는 그 이후로 iBelt 솔루션이 “시계처럼” 돌아갔어요.시스템 작동이 눈에 띄게 원활해요. 고객도 알아차렸던 긍정적인 부분이고 수동 개입이 거의 필요 없어요.“제품 핸들링이 매우 안정적이어서 기술자들이 매개변수를 조정할 필요가 거의 없어요.기계는 항상 정상적으로 작동해요. 즉, 시운전 시 분당 240개 제품의 지정된 성능을 제공할 뿐만 아니라 장기적으로 이 성능을 보장할 수 있어요.” 라고 그는 덧붙입니다.
iBelt를 사용하면 맥박이나 정지 없이 제품을 완벽하게 원활하게 처리할 수 있어요.이렇게 하면 기계 부품에 가해지는 응력이 줄어들고, 응력을 줄이면 마모가 크게 줄어들어요.
그동안 후속 프로젝트도 진행 중이에요. 한 줄에 분당 400개, 더 가벼워도 파우치를 담을 수 있어요.이 더 빠른 기계를 자동화하려면 슐츠는 약간만 조정하면 돼요. “iBelt는 분당 400 파우치에서 240포와 같은 방식으로 작동해서 애플리케이션을 거의 그대로 재사용할 수 있었어요.다른 동적 제품 처리 솔루션에도 이 기능을 사용할 수 있어요. 예를 들어 두 방향으로 움직이는 운동학에서 멈춤 현상을 없애는 데 쓸 수 있어요.이렇게 하면 기계 부품에 가해지는 스트레스가 줄어들어요.”기계적 응력이 적다는 것은 마모도 적다는 뜻이에요. 첫 번째 기계에서 이미 드러났죠.보통 1년 운영 후 만기되었을 부품 교체를 피할 수 있게 됐어요.슐츠는 이렇게 말합니다. “유지 보수 간격을 더 연장할 수 있을지 지켜봐야겠어요.
