Movedores inteligentes: Embalagem com controlo multi-correia

Juntamente com a Siemens, a Meypack desenvolveu uma solução de controlo multi-correia inteligente para um sistema contínuo de transferência e posicionamento de produtos de alta velocidade.

Porque é que os clientes de embalagens adoram o Intelligent Belt?

Quando um cliente está tão satisfeito com o desempenho de uma nova máquina que faz imediatamente um pedido de acompanhamento para mais três máquinas, então o fabricante da máquina deve estar a fazer algo certo. O que foi feito corretamente neste caso: uma solução inovadora para transferência contínua de produtos a alta velocidade e posicionamento num embalador de bolsas desenvolvido pela Meypack e Siemens. A solução utiliza as aplicações Intelligent Infeed e Intelligent Belt (iBelt) da Siemens. Ambas as aplicações fazem parte da Siemens Packaging Toolbox, uma coleção abrangente de bibliotecas de software pré-testadas e blocos de funções para o TIA Portal que foram concebidos especificamente para automatizar máquinas de embalagem com controladores SIMATIC. Esta caixa de ferramentas ajuda a reduzir significativamente os tempos de engenharia e comissionamento através do uso de funções padrão.

Principais benefícios

6x Gentil em produtos e máquinas

O iBelt permite o funcionamento contínuo da máquina, reduzindo o stress de aceleração nos produtos e na máquina para um sexto do nível anterior. Isto reduz o desgaste dos produtos e da máquina.

50% Menos manutenção

Ter um sistema com movimento contínuo reduz significativamente o desgaste de peças mecânicas, como rolamentos. Isso permitiu ao operador pular uma alteração de componente que normalmente teria ocorrido após um ano em operação.

60% Mais produção

Dependendo do produto, o iBelt pode lidar com até 400 produtos por minuto sem grandes alterações na aplicação, dando ao Meypack maior liberdade no design e reduzindo as despesas de engenharia.

Da ideia ao protótipo funcional

Para o embalador de bolsas Meypack, a Siemens melhorou a aplicação Intelligent Belt com a funcionalidade de transferência e manuseamento contínuas do produto. A iniciativa que permite este desenvolvimento começou ainda antes disso, diz Bastian Schulz, engenheiro elétrico e especialista em automação da Meypack: “Estávamos a trabalhar com o suporte de aplicações da Siemens para implementar as funções da nossa máquina com os drives SINAMICS S210. Durante as reuniões deste projeto, tive a ideia de podermos modificar a transferência do produto para o cinto de pás para que pudéssemos eliminar as partidas e paradas no fluxo do produto. A Siemens agiu imediatamente sobre isso e, apenas alguns meses depois, apresentou-nos um programa pronto para simulação baseado na aplicação Intelligent Belt. Este programa funcionou quase instantaneamente e foi incrivelmente suave. Gostamos muito desde o início.”

Colocar o Cinturão Inteligente à prova

Para testar a aplicação com a mecânica da máquina “real”, a Meypack construiu uma unidade de teste dedicada. “Tínhamos um cinto de remo com amostras de produtos e a aplicação iBelt, e o funcionamento foi perfeitamente suave — sem paragens, sem atrasos. Nunca teríamos esperado isso a velocidades de transferência tão altas”, explica Schulz. O que é notável sobre a aplicação SIMATIC Intelligent Belt para controlo multi-correia é que os produtos individuais da alimentação contínua podem ser recolhidos e agrupados numa posição de descarga. As cargas e descargas são implementadas como operações independentes. Na máquina Meypack, um cinto de remo é carregado enquanto o segundo está em movimento ou a ser descarregado. Desta forma, um fluxo mais ou menos constante de produtos individuais pode ser agrupado em pacotes de vários produtos que podem ser embalados em bandejas ou embalados para expedição e expedição.

O desempenho do novo sistema numa aplicação de cliente ficaria claro apenas três meses depois: a Meypack foi contratada para conceber um embalador de bolsas para embalar 500 g de bolsas pesadas a uma velocidade de 240 bolsas por minuto. “Esta combinação de bolsas pesadas e alta velocidade foi bastante desafiadora”, diz Schulz. Além disso, o cronograma era apertado: O projeto tinha de ser desenvolvido e entregue dentro de apenas seis meses. “Para cumprir o calendário apertado, trouxemos a Siemens para a equipa do projeto para nos apoiar no desenvolvimento do controlo multi-correia, e isto funcionou muito bem. Recebemos o programa pronto para simulação no final de setembro e realizamos um teste de aceitação de fábrica bem-sucedido com o cliente pouco tempo depois.”

Tampa da bandeja Case Packer para bolsas

Desempenho fiável, dia após dia

O comissionamento também correu muito bem, com apenas alguns pequenos soluços: “Uma coisa para a qual tivemos de nos ajustar foi que no mundo real os produtos não chegam com um espaçamento absolutamente igual na estação de transferência, mas conseguimos resolver isso junto com a Siemens também.” A solução iBelt está a funcionar “como um relógio” desde então, confirma Schulz. O sistema é notavelmente mais suave no funcionamento, um aspecto positivo que o cliente também notou e não requer praticamente nenhuma intervenção manual. “Como o manuseio do produto é tão estável, os técnicos raramente têm de ajustar os parâmetros. A máquina funciona sempre como deveria, o que significa que não só entregamos o desempenho especificado de 240 produtos por minuto no comissionamento, mas também podemos garantir esse desempenho a longo prazo”, acrescenta.

Usando o iBelt, podemos manusear os produtos perfeitamente sem problemas, sem pulsos, sem paragens. Isto reduz o stress nas peças mecânicas e reduzir o stress reduz significativamente o desgaste.

Bastian Schulz, Engenheiro Elétrico e Especialista em Automação, Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH

Pequenos ajustes para grande reutilização

Enquanto isso, os projetos de acompanhamento também estão em andamento, com uma linha até mesmo a embalar 400, embora mais leves, bolsas por minuto. Para automatizar esta máquina mais rápida, o Schulz teve de fazer apenas pequenos ajustes: “O iBelt funcionará da mesma maneira a 400 bolsas por minuto que a 240, para que eu pudesse reutilizar a aplicação quase exatamente como estava. Também posso usar esta funcionalidade noutras soluções dinâmicas de manuseamento de produtos — por exemplo, para eliminar paragens na cinemática com duas direções de movimento. Isto reduz o stress nas peças mecânicas.” Menos stress mecânico significa menos desgaste, o que já é evidente na primeira máquina. Foi evitada uma substituição de componente que normalmente teria sido devida depois de um ano em funcionamento. “Vamos ver se conseguiremos estender ainda mais os intervalos de manutenção”, diz Schulz.

Bastian Schulz Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH