Modular e padronizado da unidade à aplicação

Uma linha de revestimento completamente redesenhada como ponto de partida: com uma arquitetura padronizada e modular para automação e tecnologia de acionamento da Siemens, a Koenig & Bauer MetalPrint está estabelecendo a base para ganhos de eficiência em todo o processo de desenvolvimento e para modelos de negócios digitais.

Dominando a complexidade com design modular

Processos mais complexos, opções mais diversas, de interfaces a logística e manuseio: “Se você não tiver um padrão, será difícil”, diz Markus Faude, chefe de desenvolvimento e design da Koenig & Bauer MetalPrint. Por esse motivo, junto com uma equipe de especialistas, ele desenvolveu um conceito de sistema fundamentalmente novo que está estreando em uma nova linha de revestimento. O objetivo do projeto era desenvolver uma arquitetura de linha que consistisse principalmente em módulos e componentes padrão para automação e tecnologia de acionamento.

Nova linha de revestimento da Koenig & Bauer para revestimento de chapas metálicas, desenvolvida em conjunto com o parceiro de tecnologia indumate

“Como fornecedor de sistemas para o setor de embalagens metálicas, não apenas fornecemos sistemas completos para impressão, envernizamento e secagem de chapas metálicas, mas também integramos diferentes sistemas de logística e manuseio: sistemas de transporte sem motorista, gerenciamento de fluxo de material, robôs de transporte e manuseio — dependendo da aplicação que nossos clientes têm para eles. Para dominar essa complexidade, gostaríamos de otimizar nossos esforços gerais para o design, integração e comissionamento de nossas soluções”, continua Faude. Essa otimização se aplica ao projeto mecânico e elétrico, bem como ao design de software: “Nosso objetivo é que, no final, tenhamos módulos configuráveis que são ativados apenas no lado do software, dependendo de suas funções”.

O SIMATIC Drive Controller controla todas as funções da máquina. Isso torna toda a arquitetura mais simples e enxuta e economiza espaço valioso no gabinete de controle.

Peter Lang, Diretor administrativo, indumatec GmbH

Simples, consistente e integrado

A Koenig & Bauer MetalPrint deu o primeiro passo em direção a uma arquitetura padronizada com uma nova linha para revestimento de chapas metálicas, que a empresa desenvolveu junto com sua parceira de tecnologia, a indumatec GmbH. No processo, o projeto mecânico foi otimizado — do alimentador, por exemplo, onde as chapas metálicas são separadas — enquanto toda a construção elétrica também foi redesenhada.
“O objetivo era poder colocar a linha em operação de acordo com um princípio plug-and-play”, diz Peter Lang, diretor administrativo da indumatec. É por isso que todas as unidades, do alimentador à oficina de revestimento e ao secador, usam o PROFINET e o PROFINET IRT.

Vista frontal de uma máquina de revestimento Koenig & Bauer MetalPrint com painel de acesso aberto e sistema de rolos.

Gabinete de controle Siemens SIMATIC com componentes de acionamento e fiação para uma máquina Koenig & Bauer MetalPrint.

“Isso significa que temos apenas uma interface entre as unidades”, explica ele. Os gabinetes de controle também não precisam ser configurados separadamente, pois já estão integrados a cada unidade. — “No início, esse foi um grande desafio de design, porque realmente precisávamos otimizar o espaço necessário para os componentes no gabinete de controle”, continua Lang.
A Indumatec se beneficiou dos componentes da Siemens usados em toda a automação: “A vantagem para nós é que podemos montar o sistema a partir de um portfólio muito amplo de forma que ele atenda a cada requisito respectivo — dos drives ao sistema de controle e aos dispositivos operacionais”.

Por exemplo, um SIMATIC Drive Controller com uma CPU S7-1500TF controla todas as funções da máquina, incluindo tarefas de controle de movimento e os sistemas de segurança integrados ao controlador via Safety Integrated.
“Isso torna toda a arquitetura mais simples e enxuta”, confirma Lang. A Siemens também apoiou a indumatec com o projeto elétrico: os gabinetes de controle foram fabricados de acordo com as especificações da equipe de projeto na fábrica da Siemens em Chemnitz, Alemanha. “Funcionou perfeitamente”, confirma Lang.

Gabinete de controle Siemens com componentes SIMATIC e tecnologia de acionamento para uma linha de revestimento Koenig & Bauer MetalPrint.

Atualmente, cinco programadores estão trabalhando em um projeto ao mesmo tempo no Portal TIA — e está funcionando muito bem.

Christian Daub, Chefe de Desenvolvimento Elétrico, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Visão aproximada da alimentação de folhas e do mecanismo de transporte dentro de uma máquina de impressão Koenig & Bauer MetalPrint.

Mais eficiência da engenharia ao serviço

Christian Daub, responsável pelo projeto como chefe de desenvolvimento elétrico da Koenig & Bauer, também vê inúmeras vantagens na padronização da automação: “Temos todos os componentes no Portal TIA e apenas um projeto para todo o sistema. O software é bem projetado usando blocos de construção, para que nossa programação, bem como as equipes de comissionamento e serviço, possam se orientar facilmente.” Além disso, o TIA Portal possibilita trabalhar em equipe: “Atualmente, cinco programadores estão trabalhando em um projeto ao mesmo tempo — e está funcionando muito bem”, diz Daub.

O software da linha foi criado no TIA Portal de forma que diferentes unidades e opções do cliente sejam armazenadas como opções de software: “No futuro, poderemos criar o projeto inteiro e depois adaptá-lo a cada aplicativo respectivo no local usando essas opções”. Para comissionamento e manutenção, trabalhar no Portal TIA oferece ainda outra vantagem: “Entregamos o Portal TIA neste sistema em um PC industrial e, portanto, temos o projeto completo disponível no local. Além disso, também podemos acessar os dados da máquina de nossos escritórios em Stuttgart ou do escritório doméstico por meio de acesso remoto seguro, como se estivéssemos no local. Isso torna o serviço muito mais fácil.”

Esperamos economizar até 40% em design por meio de padronização e modularização, que podemos usar diretamente para novas inovações.

Markus Faude, Chefe de Desenvolvimento e Design, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Tecnologia flexível e preparada para o futuro

Enquanto os retoques finais na nova linha estão em andamento, Markus Faude já está olhando para o futuro: “Com este projeto, queremos mostrar o que é possível — também em termos de outras aplicações. Também com a modularidade do hardware, estamos dando um grande passo em direção à produção neutra. Podemos simplesmente trocar um inversor ou uma unidade de potência por um componente mais potente ou mais fraco; a estrutura é sempre a mesma. Quando se trata de problemas técnicos, temos um especialista na Siemens, que analisa toda a solução conosco — o que, obviamente, é adequado para nós como fornecedor de sistemas. E por último, mas não menos importante, a tecnologia foi escolhida para que sejamos absolutamente preparados para o futuro.” Faude está pensando, em particular, em novos modelos de negócios digitais.

Sistema de transporte de chapas metálicas em uma linha de revestimento Koenig & Bauer MetalPrint.

Koenig & Bauer - Twin Digital da máquina.

Novos modelos de negócios digitais são os próximos: conceitos de serviços baseados em dados, aplicações relacionadas à qualidade e sustentabilidade e reconhecimento de produtos por meio de sistemas de câmeras para permitir a rastreabilidade da embalagem na prateleira do supermercado até os processos de impressão e revestimento, ou dados do processo para otimizar o consumo de recursos e energia. A primeira aplicação digital já está em andamento, e a Koenig & Bauer MetalPrint também desenvolveu um gêmeo digital para a alimentação. “Vejo um enorme potencial aqui”, diz Faude, “começando com o suporte de vendas, onde podemos discutir a solução com o cliente em um estágio muito inicial, passando pela fase do projeto, na qual podemos gerar uma grande parte da aplicação, desde o modelo até o comissionamento virtual — esse é realmente um conceito convincente.

Impressão em metal Koenig & Bauer

A Koenig & Bauer MetalPrint, uma empresa do Grupo Koenig & Bauer, é líder global de mercado como fornecedora de sistemas para linhas de impressão e revestimento, secadores e purificação do ar de exaustão para a indústria de embalagens metálicas. Como fornecedora de sistemas, a empresa oferece suporte a clientes em todo o mundo com linhas completas de impressão e revestimento em uma ampla variedade de configurações. Um dos destaques do projeto nos últimos anos é, entre outras coisas, uma linha de impressão e revestimento de 140 metros de comprimento, a linha MetalStar mais longa que já foi instalada.

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