Modular e padronizado de unidade para 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 a lançar as bases para ganhos de eficiência ao longo de todo o processo de desenvolvimento e para modelos de negócio digitais.

Dominar a complexidade com o design modular

Processos mais complexos, opções mais diversas, de interfaces a logística e manuseio: “Se não tem um padrão, vai ser difícil”, diz Markus Faude, chefe de desenvolvimento e design da Koenig & Bauer MetalPrint. Por esta razão, juntamente com uma equipa de especialistas, desenvolveu um conceito de sistema fundamentalmente novo que está a estrear-se numa nova linha de revestimento. O objetivo do projeto era desenvolver uma arquitetura de linha que consistia em grande parte de 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 tecnológico indumate

“Como fornecedor de sistemas para a indústria de embalagens metálicas, não só fornecemos sistemas completos para impressão, envernizamento e secagem de chapas metálicas, mas também integramos diferentes sistemas de logística e manuseamento: sistemas de transporte sem condutor, gestão do fluxo de material, transporte e manuseamento de robôs — dependendo da aplicação que os nossos clientes têm para eles. A fim de dominar esta complexidade, gostaríamos de otimizar os nossos esforços gerais para o design, integração e comissionamento das nossas soluções”, continua Faude. Esta otimização aplica-se ao design mecânico e elétrico, bem como ao design de software: “O nosso objetivo é que no final tenhamos módulos configuráveis que só são ativados no lado do software, dependendo das suas funções.”

O Controller de acionamento SIMATIC controla todas as funções da máquina. Isto torna toda a arquitectura mais simples e mais simples e poupa um espaço valioso no gabinete de controlo.

Peter Lang, Director-geral, indumatec GmbH

Simples, consistente e integrado

A Koenig & Bauer MetalPrint deu o primeiro passo para uma arquitectura normalizada com uma nova linha de revestimento de chapas metálicas, que a empresa desenvolveu em conjunto com o seu parceiro tecnológico, a indumatec GmbH. No processo, o projeto mecânico foi otimizado — do alimentador, por exemplo, onde as chapas de metal estão 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 PROFINET e PROFINET IRT.

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

Gabinete de controlo 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. Os gabinetes de controlo também não têm de ser configurados separadamente, uma vez que já estão integrados em cada unidade. — “Este foi um grande desafio de design no início, porque realmente tínhamos de otimizar o espaço necessário para os componentes no gabinete de controlo”, continua Lang.
A Indumatec beneficiou dos componentes da Siemens utilizados para toda a automação: “A vantagem para nós é que podemos montar o sistema a partir de um portfólio muito amplo de tal forma que se adapte a cada requisito respetivo — das unidades ao sistema de controlo e aos dispositivos operacionais.”

Por exemplo, um Controller de acionamento SIMATIC com uma CPU S7-1500TF controla todas as funções da máquina, incluindo tarefas de controlo de movimento e os sistemas de segurança integrados no controlador via Safety Integrated.
“Isso torna toda a arquitetura mais simples e mais magra”, confirma Lang. A Siemens também apoiou a indumatec com o projeto elétrico: os gabinetes de controlo foram fabricados de acordo com as especificações da equipa do projeto na fábrica da Siemens em Chemnitz, Alemanha. “Funcionou perfeitamente”, confirma Lang.

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

Atualmente, cinco programadores estão a trabalhar num projeto ao mesmo tempo no TIA Portal — e está a funcionar muito bem.

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

Close-up do mecanismo de alimentação de folhas e transportador dentro de uma máquina de impressão Koenig & Bauer MetalPrint.

Mais eficiência da engenharia ao serviço

Christian Daub, que foi responsável pelo projeto como chefe de desenvolvimento elétrico da Koenig & Bauer, também vê inúmeras vantagens na normalização da automação: “Temos todos os componentes no TIA Portal e apenas um projeto para todo o sistema. O software é bem concebido usando blocos de construção, para que a nossa programação, bem como as equipas em comissionamento e serviço, possam facilmente encontrar o seu caminho.” Além disso, o TIA Portal torna possível trabalhar em equipa: “Atualmente, cinco programadores estão a trabalhar num projeto ao mesmo tempo — e está a funcionar muito bem”, diz Daub.

O software para a linha foi criado no TIA Portal de tal forma que diferentes unidades e opções do cliente sejam armazenadas como opções de software: “No futuro, poderemos criar todo o projeto e depois adaptá-lo a cada aplicação respectiva no local usando essas opções.” Para comissionamento e serviço, trabalhar no TIA Portal oferece mais uma vantagem: “Entregamos o TIA Portal neste sistema num PC industrial e, assim, temos o projeto completo disponível no local. Além disso, também podemos aceder aos dados da máquina a partir dos nossos escritórios em Estugarda ou do escritório doméstico através de acesso remoto seguro, como se estivéssemos no local. Isso torna o serviço muito mais fácil.”

Esperamos poupar até 40% no design através da normalização 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 curso, Markus Faude já está a olhar para o futuro: 'Com este projeto, queremos mostrar o que é possível — também em termos de outras aplicações. Com a modularidade do hardware também, estamos a dar um grande passo em direcção à produção neutra. Podemos simplesmente trocar uma unidade ou uma unidade de potência por um componente mais potente ou mais fraco; a estrutura é sempre a mesma. Quando se trata de questões técnicas, temos um especialista na Siemens, que analisa toda a solução connosco — o que, claro, nos convém bem como fornecedor de sistemas. E por último mas não menos importante, a tecnologia foi escolhida para estarmos absolutamente à prova do futuro. ' Faude está a pensar em particular nos novos modelos de negócio digitais.

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

Koenig & Bauer - Digital Twin da máquina.

Novos modelos de negócio digitais são os próximos: conceitos de serviço baseados em dados, aplicações relacionadas com qualidade e sustentabilidade e reconhecimento de produtos através de sistemas de câmara para permitir a rastreabilidade da embalagem na prateleira do supermercado até aos processos de impressão e revestimento, ou dados de 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 gémeo digital para o infeed. “Vejo um enorme potencial aqui”, diz Faude, “começando com o suporte de vendas, onde podemos discutir a solução com o cliente numa fase muito inicial, através da fase do projeto, onde podemos gerar uma grande parte da aplicação desde o modelo, até ao comissionamento virtual — este é realmente um conceito convincente.

Koenig & Bauer MetalPrint

A Koenig & Bauer MetalPrint, uma empresa do Grupo Koenig & Bauer, é líder de mercado global como fornecedor 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 apoia clientes em todo o mundo com linhas completas de impressão e revestimento numa 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 mais longa linha MetalStar já instalada.

Saiba mais