Modulært og standardisert fra enhet til applikasjon

En fullstendig redesignet belegglinje som utgangspunkt: Med en standardisert og modulær arkitektur for automatisering og drivteknologi fra Siemens legger Koenig & Bauer MetalPrint grunnlaget for effektivitetsgevinster gjennom hele utviklingsprosessen og for digitale forretningsmodeller.

Mestre kompleksitet med modulær design

Mer komplekse prosesser, mer varierte alternativer, fra grensesnitt til logistikk og håndtering: «Hvis du ikke har en standard, kommer det til å bli vanskelig,» sier Markus Faude, leder for utvikling og design hos Koenig & Bauer MetalPrint. Av denne grunn utviklet han sammen med et team av eksperter et fundamentalt nytt systemkonsept som debuterer i en ny belegglinje. Målet med prosjektet var å utvikle en linjearkitektur som i stor grad består av moduler og standardkomponenter for automatisering og drivteknologi.

Ny belegglinje fra Koenig & Bauer for belegg av metallplater, utviklet sammen med teknologipartner indumate

«Som systemleverandør for metallemballasjeindustrien leverer vi ikke bare komplette systemer for trykking, lakkering og tørking av metallplater, men vi integrerer også ulike logistikk- og håndteringssystemer: førerløse transportsystemer, materialflytstyring, transport- og håndteringsroboter — avhengig av hvilken applikasjon kundene våre har for dem. For å mestre denne kompleksiteten ønsker vi å optimalisere vår samlede innsats for design, integrering og igangkjøring av løsningene våre, fortsetter Faude. Denne optimaliseringen gjelder mekanisk og elektrisk design så vel som programvaredesign: «Målet vårt er at vi til slutt vil ha konfigurerbare moduler som bare aktiveres på programvaresiden, avhengig av deres funksjoner.»

SIMATIC Drive Controller styrer alle maskinfunksjoner. Dette gjør hele arkitekturen enklere og slankere og sparer verdifull plass i kontrollskapet.

Peter Lang, Administrerende direktør, Indumatec GmbH

Enkelt, konsistent og integrert

Koenig & Bauer MetalPrint tok det første skrittet mot en standardisert arkitektur med en ny linje for belegging av metallplater, som selskapet utviklet sammen med deres teknologipartner, indumatec GmbH. I prosessen ble den mekaniske utformingen optimalisert — for eksempel av materen, der metallplatene er skilt fra hverandre — mens hele den elektriske konstruksjonen også ble redesignet.
— Målet var å kunne sette linjen i drift etter et plug-and-play-prinsipp, sier Peter Lang, administrerende direktør i indumatec. Derfor bruker alle enheter, fra materen til beleggverkstedet til tørketrommelen, PROFINET og PROFINET IRT.

Sett forfra av en Koenig & Bauer MetalPrint-beleggmaskin med åpen tilgangspanel og rullesystem.

Siemens SIMATIC kontrollskap med drivkomponenter og ledninger for en Koenig & Bauer MetalPrint-maskin.

«Dette betyr at vi bare har ett grensesnitt mellom enhetene,» forklarer han. Kontrollskapene trenger heller ikke settes opp separat, da de allerede er integrert i hver enhet. — «Dette var en stor designutfordring i begynnelsen, fordi vi virkelig måtte optimalisere plassen som kreves for komponentene i kontrollskapet,» fortsetter Lang.
Indumatec drar nytte av Siemens komponenter som ble brukt til hele automatiseringen: «Fordelen for oss er at vi kan sette sammen systemet fra en svært bred portefølje på en slik måte at det passer til hvert enkelt behov — fra drivenhetene til styresystemet til betjeningsenhetene.»

For eksempel styrer en SIMATIC Drive Controller med en S7-1500TF CPU alle maskinfunksjoner, inkludert bevegelseskontrolloppgaver og sikkerhetssystemene integrert i kontrolleren via Safety Integrated.
«Dette gjør hele arkitekturen enklere og slankere,» bekrefter Lang. Siemens støttet også indumatec med den elektriske utformingen: kontrollskapene ble produsert i henhold til spesifikasjonene til prosjektteamet på Siemens-anlegget i Chemnitz, Tyskland. «Det fungerte perfekt,» bekrefter Lang.

Siemens kontrollskap med SIMATIC komponenter og drivteknologi for en Koenig & Bauer MetalPrint-belegglinje.

Foreløpig jobber fem programmerere med et prosjekt samtidig i TIA Portal - og det fungerer veldig bra.

Christian Daub, Leder for elektrisk utvikling, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Nærbilde av arkmating og transportmekanisme inne i en Koenig & Bauer MetalPrint-trykkmaskin.

Mer effektivitet fra prosjektering til service

Christian Daub, som var ansvarlig for prosjektet som leder for elektrisk utvikling i Koenig & Bauer, ser også mange fordeler i standardiseringen av automatisering: «Vi har alle komponentene i TIA Portal og bare ett prosjekt for hele systemet. Programvaren er godt designet ved hjelp av byggesteiner, slik at programmeringen vår så vel som teamene i igangkjøring og service enkelt kan finne veien rundt.» I tillegg gjør TIA Portal det mulig å jobbe i et team: «For tiden jobber fem programmerere med et prosjekt samtidig - og det fungerer veldig bra,» sier Daub.

Programvaren for linjen ble opprettet i TIA Portal på en slik måte at forskjellige enheter og kundealternativer lagres som programvarealternativer: «I fremtiden vil vi kunne lage hele prosjektet og deretter tilpasse det til hver respektive applikasjon på stedet ved hjelp av disse alternativene.» For igangkjøring og service gir arbeidet i TIA Portal enda en fordel: «Vi leverer TIA Portal i dette systemet på en industriell PC og har dermed hele prosjektet tilgjengelig på stedet. I tillegg kan vi også få tilgang til maskindataene fra kontorene våre i Stuttgart eller fra hjemmekontoret via sikker ekstern tilgang, som om vi var på stedet. Dette gjør tjenesten mye enklere.»

Vi forventer å spare opptil 40% i design gjennom standardisering og modularisering, som vi kan bruke direkte til nye innovasjoner.

Markus Faude, Leder for utvikling og design, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Fleksibel og fremtidssikker teknologi

Mens finpussen på den nye linjen er i gang, ser Markus Faude allerede fremover: «Med dette prosjektet ønsker vi å vise hva som er mulig — også når det gjelder andre bruksområder. Med maskinvarens modularitet også tar vi et stort skritt mot nøytral produksjon. Vi kan ganske enkelt bytte en stasjon eller en kraftenhet for en kraftigere eller svakere komponent; strukturen er alltid den samme. Når det gjelder tekniske spørsmål, har vi en ekspert i Siemens, som går gjennom hele løsningen sammen med oss — noe som selvfølgelig passer oss godt som systemleverandør. Og sist, men ikke minst, er teknologien valgt slik at vi skal være helt fremtidssikre.» Faude tenker spesielt på nye digitale forretningsmodeller.

Metallplatetransportsystem på en Koenig & Bauer MetalPrint-belegglinje.

Koenig & Bauer - Digital Twin av maskinen.

Nye digitale forretningsmodeller er neste: databaserte tjenestekonsepter, applikasjoner relatert til kvalitet og bærekraft, og produktgjenkjenning via kamerasystemer for å muliggjøre sporbarhet for emballasjen på supermarkedets hylle tilbake til utskrifts- og beleggprosessene, eller prosessdata for å optimalisere ressurs- og energiforbruket. Den første digitale applikasjonen er allerede i arbeid, og Koenig & Bauer MetalPrint har også utviklet en digital tvilling for innmatningen. «Jeg ser et enormt potensial her,» sier Faude, «starter med salgsstøtte, hvor vi kan diskutere løsningen med kunden på et veldig tidlig stadium, gjennom prosjektfasen, hvor vi kan generere en stor del av applikasjonen fra modellen, til virtuell igangkjøring — dette er virkelig et overbevisende konsept.

Koenig & Bauer Metalltrykk

Koenig & Bauer MetalPrint, et selskap i Koenig & Bauer Group, er den globale markedslederen som systemleverandør for trykk- og belegglinjer, tørketromler og avtrekksrensing for metallemballasjeindustrien. Som systemleverandør støtter selskapet kunder over hele verden med komplette utskrifts- og belegglinjer i et bredt utvalg av konfigurasjoner. Et av prosjektets høydepunkter de siste årene er blant annet en 140 meter lang trykk- og belegglinje, den lengste MetalStar-linjen som noen gang er installert.

les mer