Mô-đun và tiêu chuẩn hóa từ đơn vị này sang ứng dụng khác

Một dòng sơn được thiết kế lại hoàn toàn làm điểm khởi đầu: Với kiến trúc mô-đun và tiêu chuẩn hóa cho công nghệ tự động hóa và truyền động của Siemens, Koenig & Bauer MetalPrint đang đặt nền tảng cho việc tăng hiệu quả trong toàn bộ quá trình phát triển và cho các mô hình kinh doanh kỹ thuật số.

Làm chủ sự phức tạp với thiết kế mô-đun

Các quy trình phức tạp hơn, các tùy chọn đa dạng hơn, từ giao diện đến hậu cần và xử lý: “Nếu bạn không có tiêu chuẩn, điều đó sẽ rất khó khăn”, Markus Faude, trưởng bộ phận phát triển và thiết kế tại Koenig & Bauer MetalPrint cho biết. Vì lý do này, cùng với một nhóm chuyên gia, ông đã phát triển một khái niệm hệ thống mới về cơ bản, đang ra mắt trong một dòng sơn mới. Mục đích của dự án là phát triển một kiến trúc dòng bao gồm phần lớn các mô-đun và các thành phần tiêu chuẩn cho công nghệ tự động hóa và truyền động.

Dây chuyền sơn mới của Koenig & Bauer để phủ tấm kim loại, được phát triển cùng với đối tác công nghệ indumate

“Là nhà cung cấp hệ thống cho ngành bao bì kim loại, chúng tôi không chỉ cung cấp các hệ thống hoàn chỉnh để in, đánh vecni và sấy tấm kim loại, mà còn tích hợp các hệ thống hậu cần và xử lý khác nhau: hệ thống vận chuyển không người lái, quản lý lưu lượng vật liệu, robot vận chuyển và xử lý - tùy thuộc vào ứng dụng mà khách hàng của chúng tôi dành cho họ. Để làm chủ được sự phức tạp này, chúng tôi muốn tối ưu hóa những nỗ lực tổng thể của mình cho việc thiết kế, tích hợp và vận hành các giải pháp của chúng tôi”, Faude tiếp tục. Tối ưu hóa này áp dụng cho thiết kế cơ khí và điện cũng như thiết kế phần mềm: “Mục tiêu của chúng tôi là cuối cùng chúng tôi sẽ có các mô-đun có thể định cấu hình chỉ được kích hoạt ở phía phần mềm, tùy thuộc vào chức năng của chúng.”

SIMATIC Drive Controller điều khiển tất cả các chức năng của máy. Điều này làm cho toàn bộ kiến trúc đơn giản và gọn gàng hơn và tiết kiệm không gian quý giá trong tủ điều khiển.

Peter Lang, Giám đốc điều hành, Indumatec GmbH

Đơn giản, nhất quán và tích hợp

Koenig & Bauer MetalPrint đã thực hiện bước đầu tiên hướng tới một kiến trúc tiêu chuẩn hóa với một dòng sản phẩm mới để phủ tấm kim loại, mà công ty đã phát triển cùng với đối tác công nghệ của họ, indumatec GmbH. Trong quá trình này, thiết kế cơ khí đã được tối ưu hóa - ví dụ như của bộ nạp, nơi các tấm kim loại được tách ra - trong khi toàn bộ cấu trúc điện cũng được thiết kế lại.
Peter Lang, giám đốc điều hành tại indumatec cho biết: “Mục đích là có thể đưa dây chuyền vào hoạt động theo nguyên tắc cắm và chạy. Đó là lý do tại sao tất cả các thiết bị, từ bộ nạp đến cửa hàng sơn phủ đến máy sấy, đều sử dụng PROFINET và PROFINET IRT.

Mặt trước của máy sơn Koenig & Bauer MetalPrint với bảng điều khiển truy cập mở và hệ thống con lăn.

Tủ điều khiển Siemens SIMATIC với các thành phần truyền động và hệ thống dây điện cho máy Koenig & Bauer MetalPrint.

“Điều này có nghĩa là chúng tôi chỉ có một giao diện giữa các đơn vị,” ông giải thích. Các tủ điều khiển cũng không phải được thiết lập riêng, vì chúng đã được tích hợp vào từng đơn vị. “Đây là một thách thức thiết kế lớn lúc đầu, bởi vì chúng tôi thực sự phải tối ưu hóa không gian cần thiết cho các thành phần trong tủ điều khiển,” Lang tiếp tục.
Indumatec được hưởng lợi từ các thành phần của Siemens được sử dụng cho toàn bộ quá trình tự động hóa: “Lợi thế đối với chúng tôi là chúng tôi có thể kết hợp hệ thống từ một danh mục rất rộng theo cách phù hợp với từng yêu cầu tương ứng - từ ổ đĩa đến hệ thống điều khiển đến các thiết bị vận hành.”

Ví dụ, SIMATIC Drive Controller với CPU S7-1500TF điều khiển tất cả các chức năng của máy, bao gồm các tác vụ điều khiển chuyển động và hệ thống an toàn được tích hợp vào bộ điều khiển thông qua Safety Integrated.
“Điều này làm cho toàn bộ kiến trúc đơn giản và gọn gàng hơn”, Lang xác nhận. Siemens cũng hỗ trợ indumatec với thiết kế điện: các tủ điều khiển được sản xuất theo thông số kỹ thuật của nhóm dự án tại nhà máy Siemens ở Chemnitz, Đức. “Nó hoạt động hoàn hảo,” Lang xác nhận.

Tủ điều khiển Siemens với các thành phần SIMATIC và công nghệ truyền động cho dây chuyền sơn Koenig & Bauer MetalPrint.

Hiện tại, năm lập trình viên đang làm việc trên một dự án cùng một lúc trong Cổng thông tin TIA - và nó đang hoạt động rất tốt.

Christian Daub, Trưởng phòng phát triển điện, Công ty TNHH Koenig & Bauer MetalPrint

Cận cảnh cơ chế nạp tấm và băng tải bên trong máy in Koenig & Bauer MetalPrint.

Hiệu quả cao hơn từ kỹ thuật đến dịch vụ

Christian Daub, người chịu trách nhiệm cho dự án với tư cách là người đứng đầu phát triển điện tại Koenig & Bauer, cũng thấy nhiều lợi thế trong việc tiêu chuẩn hóa tự động hóa: “Chúng tôi có tất cả các thành phần trong Cổng thông tin TIA và chỉ có một dự án cho toàn bộ hệ thống. Phần mềm này được thiết kế tốt bằng cách sử dụng các khối xây dựng, để lập trình của chúng tôi cũng như các nhóm trong việc vận hành và dịch vụ có thể dễ dàng tìm ra con đường của họ. Ngoài ra, TIA Portal giúp bạn có thể làm việc theo nhóm: “Hiện tại có năm lập trình viên đang làm việc trên một dự án cùng một lúc - và nó hoạt động rất tốt”, Daub nói.

Phần mềm cho dòng được tạo ra trong TIA Portal theo cách mà các đơn vị và tùy chọn khách hàng khác nhau được lưu trữ dưới dạng tùy chọn phần mềm: “Trong tương lai, chúng tôi sẽ có thể tạo toàn bộ dự án và sau đó điều chỉnh nó cho từng ứng dụng tương ứng trên trang web bằng cách sử dụng các tùy chọn này.” Đối với vận hành và dịch vụ, làm việc trong Cổng thông tin TIA mang lại một lợi thế khác: “Chúng tôi cung cấp Cổng thông tin TIA trong hệ thống này trên máy tính công nghiệp và do đó có sẵn dự án hoàn chỉnh tại chỗ. Ngoài ra, chúng tôi cũng có thể truy cập dữ liệu máy từ văn phòng của chúng tôi ở Stuttgart hoặc từ văn phòng tại nhà thông qua truy cập từ xa an toàn, như thể chúng tôi đang ở tại chỗ. Điều này làm cho dịch vụ dễ dàng hơn nhiều.”

Chúng tôi hy vọng sẽ tiết kiệm tới 40% trong thiết kế thông qua tiêu chuẩn hóa và mô-đun hóa, chúng tôi có thể sử dụng trực tiếp cho các đổi mới.

Markus Faude, Trưởng phòng Phát triển và Thiết kế, Công ty TNHH Koenig & Bauer MetalPrint

Công nghệ linh hoạt và tương lai

Trong khi các bước hoàn thiện trên dòng sản phẩm mới đang được tiến hành, Markus Faude đã nhìn về phía trước: “Với dự án này, chúng tôi muốn cho thấy những gì có thể xảy ra - cũng về các ứng dụng khác. Với tính mô-đun của phần cứng, chúng tôi đang thực hiện một bước tiến lớn hướng tới sản xuất trung tính. Chúng ta có thể đơn giản thay đổi một ổ đĩa hoặc một đơn vị năng lượng cho một thành phần mạnh hơn hoặc yếu hơn; cấu trúc luôn giống nhau. Khi nói đến các vấn đề kỹ thuật, chúng tôi có một chuyên gia của Siemens, người sẽ cùng chúng tôi xem xét toàn bộ giải pháp - điều này, tất nhiên, phù hợp với chúng tôi cũng như một nhà cung cấp hệ thống. Và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, công nghệ đã được lựa chọn để chúng tôi hoàn toàn có thể đảm bảo tương lai”. Faude đang nghĩ đặc biệt về các mô hình kinh doanh kỹ thuật số mới.

Hệ thống vận chuyển tấm kim loại trên dây chuyền sơn Koenig & Bauer MetalPrint.

Tiếp theo là các mô hình kinh doanh kỹ thuật số mới: các khái niệm dịch vụ dựa trên dữ liệu, các ứng dụng liên quan đến chất lượng và tính bền vững, và nhận dạng sản phẩm thông qua hệ thống camera để cho phép truy xuất nguồn gốc cho bao bì trên kệ siêu thị trở lại quy trình in ấn và sơn, hoặc xử lý dữ liệu để tối ưu hóa nguồn lực và tiêu thụ năng lượng. Ứng dụng kỹ thuật số đầu tiên đã được thực hiện và Koenig & Bauer MetalPrint cũng đã phát triển một bộ đôi kỹ thuật số cho nguồn cấp dữ liệu. “Tôi thấy tiềm năng to lớn ở đây,” Faude nói, “bắt đầu với hỗ trợ bán hàng, nơi chúng tôi có thể thảo luận giải pháp với khách hàng ở giai đoạn rất sớm, thông qua giai đoạn dự án, nơi chúng tôi có thể tạo ra một phần lớn ứng dụng từ mô hình, đến vận hành ảo - đây thực sự là một khái niệm thuyết phục.

Bản in kim loại Koenig & Bauer

Koenig & Bauer MetalPrint, một công ty thuộc Tập đoàn Koenig & Bauer, dẫn đầu thị trường toàn cầu với tư cách là nhà cung cấp hệ thống cho dây chuyền in và sơn, máy sấy và lọc khí thải cho ngành bao bì kim loại. Là nhà cung cấp hệ thống, công ty hỗ trợ khách hàng trên toàn thế giới với các dây chuyền in và sơn hoàn chỉnh với nhiều cấu hình khác nhau. Một trong những điểm nổi bật của dự án trong những năm gần đây là, trong số những thứ khác, một dây chuyền in và sơn dài 140 mét, dòng MetalStar dài nhất từng được lắp đặt.

Tìm hiểu thêm