Modulárne a štandardizované od jednotky k aplikácii

Úplne prepracovaná náterová linka ako východiskový bod: Vďaka štandardizovanej a modulárnej architektúre pre automatizáciu a pohonnú technológiu od spoločnosti Siemens kladie Koenig & Bauer MetalPrint základ pre zvýšenie efektívnosti počas celého vývojového procesu a digitálnych obchodných modelov.

Zvládnutie zložitosti s modulárnym dizajnom

Zložitejšie procesy, rozmanitejšie možnosti, od rozhraní až po logistiku a manipuláciu: „Ak nemáte štandard, bude to ťažké,“ hovorí Markus Faude, vedúci vývoja a dizajnu spoločnosti Koenig & Bauer MetalPrint. Z tohto dôvodu spolu s tímom odborníkov vyvinul zásadne nový koncept systému, ktorý debutuje v novej náterovej línii. Cieľom projektu bolo vyvinúť linkovú architektúru, ktorá pozostáva prevažne z modulov a štandardných komponentov pre automatizáciu a pohonnú technológiu.

Nová náterová linka od spoločnosti Koenig & Bauer pre nanášanie plechov vyvinutá spolu s technologickým partnerom indumate

„Ako dodávateľ systémov pre kovový obalový priemysel dodávame nielen kompletné systémy pre tlač, lakovanie a sušenie plechov, ale tiež integrujeme rôzne logistické a manipulačné systémy: bezvodičové dopravné systémy, riadenie tokov materiálu, prepravné a manipulačné roboty — v závislosti od použitia našich zákazníkov. Aby sme zvládli túto zložitosť, chceli by sme optimalizovať naše celkové úsilie o návrh, integráciu a uvedenie do prevádzky našich riešení, „pokračuje Faude. Táto optimalizácia sa týka mechanického a elektrického dizajnu, ako aj pre návrh softvéru: „Naším cieľom je, aby sme nakoniec mali konfigurovateľné moduly, ktoré sú aktivované iba na strane softvéru v závislosti od ich funkcií.“

Controller pohonu SIMATIC ovláda všetky funkcie stroja. Vďaka tomu je celá architektúra jednoduchšia a štíhlejšia a šetrí cenný priestor v ovládacej skrini.

Peter Lang, Výkonný riaditeľ, indumatec GmbH

Jednoduché, konzistentné a integrované

Spoločnosť Koenig & Bauer MetalPrint urobila prvý krok smerom k štandardizovanej architektúre s novou líniou na nanášanie plechov, ktorú spoločnosť vyvinula spolu so svojím technologickým partnerom indumatec GmbH. V tomto procese bola optimalizovaná mechanická konštrukcia - napríklad podávača, kde sú plechy oddelené - pričom bola prepracovaná aj celá elektrická konštrukcia.
„Cieľom bolo uviesť linku do prevádzky podľa princípu plug-and-play,“ hovorí Peter Lang, výkonný riaditeľ spoločnosti indumatec. Preto všetky jednotky, od podávača cez lakovňu až po sušičku, používajú PROFINET a PROFINET IRT.

Pohľad spredu na náterový stroj Koenig & Bauer MetalPrint s otvoreným prístupovým panelom a systémom valcov.

Ovládacia skrinka Siemens SIMATIC s pohonnými komponentmi a káblom pre stroj Koenig & Bauer MetalPrint.

„To znamená, že medzi jednotkami máme iba jedno rozhranie,“ vysvetľuje. Ovládacie skrinky tiež nemusia byť nastavované samostatne, pretože sú už integrované do každej jednotky. „Spočiatku to bola veľká dizajnová výzva, pretože sme skutočne museli optimalizovať priestor potrebný pre komponenty v ovládacej skrini,“ pokračuje Lang.
Spoločnosť Indumatec využívala komponenty spoločnosti Siemens používané pre celú automatizáciu: „Výhodou pre nás je, že môžeme zostaviť systém z veľmi širokého portfólia tak, aby vyhovoval každej príslušnej požiadavke — od pohonov cez riadiaci systém až po operačné zariadenia.“

Napríklad ovládač pohonu SIMATIC s procesorom S7-1500TF riadi všetky funkcie stroja vrátane úloh riadenia pohybu a bezpečnostných systémov integrovaných do ovládača prostredníctvom Safety Integrated.
„Vďaka tomu je celá architektúra jednoduchšia a štíhlejšia,“ potvrdzuje Lang. Siemens tiež podporil indumatec elektrickým dizajnom: riadiace skrinky boli vyrobené podľa špecifikácií projektového tímu v závode Siemens v nemeckom Chemnitzu. „Fungovalo to perfektne,“ potvrdzuje Lang.

Ovládacia skrinka Siemens s komponentmi SIMATIC a pohonnou technológiou pre náterovú linku Koenig & Bauer MetalPrint.

V súčasnosti pracuje na projekte súčasne päť programátorov na TIA Portal - a funguje to veľmi dobre.

Kresťan Daub, Vedúci elektrického vývoja, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Detailný záber mechanizmu podávania plechov a dopravníka vo vnútri tlačového stroja Koenig & Bauer MetalPrint.

Vyššia efektívnosť od inžinierstva po servis

Christian Daub, ktorý bol zodpovedný za projekt ako vedúci elektrického vývoja v Koenig & Bauer, tiež vidí početné výhody v štandardizácii automatizácie: „Máme všetky komponenty v TIA Portal a iba jeden projekt pre celý systém. Softvér je dobre navrhnutý pomocou stavebných blokov, takže naše programovanie, ako aj tímy v uvedení do prevádzky a servise môžu ľahko nájsť cestu.“ Okrem toho TIA Portal umožňuje pracovať v tíme: „V súčasnosti pracuje na projekte súčasne päť programátorov - a funguje to veľmi dobre,“ hovorí Daub.

Softvér pre linku bol vytvorený v TIA Portal takým spôsobom, že rôzne jednotky a možnosti zákazníkov sú uložené ako softvérové možnosti: „V budúcnosti budeme môcť vytvoriť celý projekt a potom ho pomocou týchto možností prispôsobiť každej príslušnej aplikácii na mieste.“ Pre uvedenie do prevádzky a servis ponúka práca na portáli TIA ďalšiu výhodu: „TIA Portal dodávame v tomto systéme na priemyselnom počítači, a tak máme k dispozícii celý projekt na mieste. Okrem toho môžeme pristupovať aj k údajom o stroji z našich kancelárií v Stuttgarte alebo z domácej kancelárie prostredníctvom zabezpečeného vzdialeného prístupu, akoby sme boli na mieste. Vďaka tomu je služba oveľa jednoduchšia.“

Očakávame ušetriť až 40% v dizajne prostredníctvom štandardizácie a modularizácie, ktoré môžeme využiť priamo na nové inovácie.

Markus Faude, Vedúci oddelenia vývoja a dizajnu, Koenig & Bauer MetalPrint GmbH

Flexibilná technológia odolná voči budúcnosti

Kým prebieha dokončenie novej linky, Markus Faude sa už pozerá do budúcnosti: „Týmto projektom chceme ukázať, čo je možné — aj z hľadiska iných aplikácií. Aj s modularitou hardvéru robíme veľký krok smerom k neutrálnej výrobe. Môžeme jednoducho vymeniť pohon alebo pohonnú jednotku za výkonnejší alebo slabší komponent; štruktúra je vždy rovnaká. Pokiaľ ide o technické problémy, máme odborníka v spoločnosti Siemens, ktorý s nami prechádza celým riešením — čo nám ako poskytovateľovi systému samozrejme vyhovuje. A v neposlednom rade bola technológia vybraná tak, aby sme boli absolútne odolní voči budúcnosti.“ Faude uvažuje najmä o nových digitálnych obchodných modeloch.

Systém prepravy plechov na náterovej linke Koenig & Bauer MetalPrint.

Koenig & Bauer - Digital Twin dvojča stroja.

Ďalšie sú nové digitálne obchodné modely: koncepcie služieb založené na údajoch, aplikácie súvisiace s kvalitou a udržateľnosťou a rozpoznávanie produktov prostredníctvom kamerových systémov, ktoré umožňujú vysledovateľnosť obalov na poličke supermarketu späť k procesom tlače a povrchovej úpravy alebo procesné údaje na optimalizáciu spotreby zdrojov a energie. Prvá digitálna aplikácia je už v prevádzke a spoločnosť Koenig & Bauer MetalPrint vyvinula aj digitálne dvojča pre prívod. „Vidím tu obrovský potenciál,“ hovorí Faude, „počnúc podporou predaja, kde môžeme diskutovať o riešení so zákazníkom vo veľmi skorom štádiu, cez projektovú fázu, kde môžeme generovať veľkú časť aplikácie od modelu až po virtuálne uvedenie do prevádzky — je to naozaj presvedčivý koncept.

Koenig & Bauer MetalPrint

Koenig & Bauer MetalPrint, spoločnosť skupiny Koenig & Bauer Group, je svetovým lídrom na trhu ako poskytovateľ systémov pre tlačové a náterové linky, sušičky a čistenie odsávacieho vzduchu pre kovový obalový priemysel. Ako dodávateľ systémov spoločnosť podporuje zákazníkov po celom svete kompletnými tlačovými a náterovými linkami v širokej škále konfigurácií. Jedným z vrcholov projektu v posledných rokoch je okrem iného 140 metrov dlhá tlačová a náterová linka, najdlhšia línia MetalStar, aká bola kedy nainštalovaná.

Prečítajte si viac