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从单元到应用的模块化和标准化

以完全重新设计的涂装生产线为起点:Koenig & Bauer MetalPrint 采用了西门子自动化和驱动技术的标准化和模块化架构,为整个开发过程中的效率提高和数字业务模式奠定了基础。

通过模块化设计掌握复杂性

Koenig & Bauer MetalPrint的开发和设计主管Markus Faude说,从接口到物流和搬运,流程更复杂,选择更加多样化:“如果你没有标准,就会很困难。”出于这个原因,他与专家团队一起开发了一种全新的系统概念,该概念将在新的涂装生产线中首次亮相。该项目的目标是开发一种主要由自动化和驱动技术的模块和标准组件组成的生产线架构。

Koenig & Bauer 与技术合作伙伴 indumate 共同开发的用于涂覆金属板材的新涂层生产线

“作为金属包装行业的系统供应商,我们不仅提供用于印刷、上光和干燥金属板材的完整系统,还集成了不同的物流和搬运系统:无人驾驶运输系统、物料流管理、运输和搬运机器人——这取决于客户的应用。为了控制这种复杂性,我们希望优化我们在解决方案的设计、集成和调试方面的整体工作,” Faude 继续说道。这种优化适用于机械和电气设计以及软件设计:“我们的目标是,最终我们将拥有只能在软件端激活的可配置模块,具体取决于其功能。”

SIMATIC Drive Controller 控制所有机器功能。这使整个架构更简单、更精简,并节省了控制柜中的宝贵空间。
彼得·朗, 常务董事, indumatec GmbH

简单、一致且集成

Koenig & Bauer MetalPrint 通过一条新的金属板涂层生产线,朝着标准化架构迈出了第一步,该生产线是公司与技术伙伴indumatec GmbH共同开发的。在此过程中,对机械设计进行了优化,例如分离金属板的馈线设计,同时还重新设计了整个电气结构。
indumatec董事总经理彼得·朗说:“目标是能够根据即插即用原则将生产线投入运营。”这就是为什么从给料机到涂层车间再到干燥机的所有设备都使用 PROFINET 和 PROFINET IRT 的原因。

带有开放式面板和滚轮系统的 Koenig & Bauer MetalPrint 涂层机的正面视图。
Siemens SIMATIC 控制柜包含驱动组件和接线,适用于 Koenig & Bauer MetalPrint 机器。

他解释说:“这意味着我们的设备之间只有一个接口。”控制柜也不必单独设置,因为它们已经集成到每个单元中。— “起初这是一项重大的设计挑战,因为我们确实必须优化控制柜中组件所需的空间,” 郎继续说道。
Indumatec 受益于用于整个自动化的西门子组件:“对我们来说,优势在于,我们可以将系统从非常广泛的产品组合中组合在一起,使其能够满足从驱动器到控制系统再到操作设备的所有相应要求。”

例如,带有 S7-1500TF CPU 的 SIMATIC 驱动控制器控制所有机器功能,包括运动控制任务和通过安全集成集成到控制器中的安全系统。
郎证实:“这使整个架构更简单、更精简。”西门子还为 indumatec 提供了电气设计支持:控制柜是根据德国开姆尼茨西门子工厂项目团队的规格制造的。郎证实:“它运行得很完美。”

西门子控制柜采用 SIMATIC 组件和驱动技术,适用于 Koenig & Bauer MetalPrint 涂装生产线。
目前,有五名程序员正在TIA Portal中同时开发一个项目,而且进展非常顺利。
克里斯蒂安·道布, 电气开发主管, Koenig & Bauer 金属印刷有限公司
Koenig & Bauer MetalPrint 印刷机内的进纸和输送机构特写。

提高从工程到服务的效率

克里斯蒂安·道布曾担任 Koenig & Bauer 电气开发主管,他也看到了自动化标准化的诸多优势:“我们在 TIA Portal 中拥有所有组件,整个系统只有一个项目。该软件使用构件进行了精心设计,因此我们的编程以及调试和服务团队可以轻松找到出路。”此外,TIA Portal 使团队合作成为可能:“目前有五名程序员同时在开发一个项目,而且效果很好,” 道布说。

该生产线的软件创建于 TIA Portal 这样一来,不同的单位和客户选项都存储为软件选项:“将来,我们将能够创建整个项目,然后使用这些选项将其调整到现场的每个相应应用程序。”在调试和维修方面,在 TIA Portal 工作还有另一个优势:“我们在工业 PC 上交付该系统中的 TIA Portal,因此可以在现场完成完整的项目。此外,我们还可以通过安全的远程访问从斯图加特的办公室或家庭办公室访问机器数据,就像我们在现场一样。这使服务变得更加容易。”

我们希望通过标准化和模块化节省多达40%的设计成本,我们可以直接将其用于新的创新。
马库斯·福德, 开发和设计主管, Koenig & Bauer 金属印刷有限公司

灵活且面向未来的技术

在新生产线的画龙点睛之际,Markus Faude已经展望了未来:“通过这个项目,我们想展示什么是可能的,也是在其他应用方面。凭借硬件的模块化,我们正在朝着中立生产迈出一大步。我们可以简单地将驱动器或动力装置换成更强或更弱的组件;结构始终相同。当涉及到技术问题时,我们有一位西门子专家,他会和我们一起解决整个解决方案——当然,这既适合我们作为系统供应商,也适合我们。最后但并非最不重要的一点是,我们之所以选择这项技术,是为了绝对面向未来。”Faude特别在考虑新的数字商业模式。

Koenig & Bauer MetalPrint 涂装生产线上的金属板材输送系统。
Koenig & Bauer-机器的 Digital Twin。

接下来是新的数字商业模式:基于数据的服务概念、与质量和可持续性相关的应用程序,以及通过摄像系统进行产品识别,以实现超市货架上的包装可追溯到印刷和涂层工艺,或用于优化资源和能源消耗的过程数据。第一个数字应用程序已经在开发中,Koenig & Bauer MetalPrint还开发了用于进料的数字双胞胎。福德说:“我看到了这里的巨大潜力,从销售支持开始,我们可以在很早的阶段与客户讨论解决方案,一直到项目阶段,我们可以从模型生成大部分应用程序,再到虚拟调试——这确实是一个令人信服的概念。

Koenig & Bauer MetalPrint

Koenig & Bauer MetalPrint 是 Koenig & Bauer 集团旗下的一家公司,作为金属包装行业的印刷和涂装生产线、干燥机和废气净化系统提供商,是全球市场的领导者。作为系统供应商,该公司通过各种配置的完整印刷和涂层生产线为世界各地的客户提供支持。近年来该项目的亮点之一是一条长达140米的印刷和涂装生产线,这是有史以来安装的最长的MetalStar生产线。

Koenig & Bauer MetalPrint 涂装生产线上的金属板材输送系统。