Před aplikací nové automatizace zvažte čtyři aspekty

Obrázek 1: Pro maximální flexibilitu a menší počet předávacích operací podporuje systém XPlanar od společnosti Beckhoff různá uspořádání pro různé procesní a přepravní funkce, například obdélníkové podlahové plochy (vpravo) nebo konfigurace specifické pro danou aplikaci (vlevo). Obrázky poskytla společnost Beckhoff Automation Obrázek 1: Pro maximální flexibilitu a menší počet předávacích operací podporuje systém XPlanar od společnosti Beckhoff různá uspořádání pro různé procesní a přepravní funkce, například obdélníkové podlahové plochy (vpravo) nebo konfigurace specifické pro danou aplikaci (vlevo). Obrázky poskytla společnost Beckhoff Automation

Implementujte špičkovou automatizační technologii, dosáhněte rychlé návratnosti investice (ROI) a usnadněte koncovým uživatelům podporu investic do automatizace.

Automatizační technologie jsou stále rozmanitější a dostupnější. To je dobrá zpráva pro planetu, která může udržitelněji uspokojovat potřeby rostoucí populace, i pro techniky, kteří automatizaci zavádějí. Stále více aplikací a procesů se stává kandidáty na modernizaci. Otázka, zda automatizovat či neautomatizovat, může být složitá. Pro větší úspěch automatizace zvažte čtyři aspekty.

Podporují současné automatizační technologie cíle příslušné aplikace?

Tato otázka je poněkud hlubší, než se zdá. Poskytovatelé technologií pro automatizační platformy dohánějí univerzity a výrobce integrovaných obvodů (IC). Moderní stroje se běžně připojují k webu, aby získaly provozní údaje, jako je globální poloha, teplota a ceny energie, a aby věděly, kdy mají pracovat, aby maximalizovaly efektivitu výroby. Při automatizaci neobvyklých procesů se nezapomeňte zeptat na vše, co se týká aplikace a dostupné automatizace. Řekněme, že půjde o sestavování spotřebního zboží, například elektrického holicího strojku. Možná tyto aktivity nedávají smysl, pokud není cílem zdvojnásobit objem výroby, vytvářet nekonečné množství variant a zmenšit plochu stroje; pak je třeba znát nejnovější technologie. Dopravníky mohou být určitým řešením, lineární pohyb je už lepší, ale rovinný pohyb je tím pravým.

Abychom vysvětlili tento příklad, rovinný (planární) pohyb představuje systém se dvěma částmi – „stůl“ z rovinných dlaždic a movery (pohyblivé plošiny). Movery, které se pohybují jako vznášedlo, lze volně ovládat, aby se pohybovaly po stole s příslušným nákladem. Nastavení dráhy umožňují sériovou nebo paralelní montáž v závislosti na době taktu a vlastnostech produktu. Tyto planární pohybové systémy umožňují přesun obrobku k operaci namísto přesunu operace k obrobku.

V plně integrované architektuře může systém vznášivého pohybu dosáhnout více. Strojové učení (ML) a umělá inteligence (AI) často vedou k vyššímu výkonu, větší stabilitě stroje a úspoře energie. Těchto výsledků lze dosáhnout ještě rychleji a ve větší míře, pokud je ML implementováno ve standardním prostředí řízení strojů.

Vyberte si partnera pro automatizační technologie s balíčky připravenými k integraci ML do stroje. Znalost nabídky na trhu pomáhá při vyhodnocování toho, zda schopnosti aplikace odpovídají jejím cílům.

Může komunita koncových uživatelů poskytovat podporu pro zvolenou technologii?

Pokud byla jako nejlepší způsob, jak posunout montážní aplikaci vpřed, zvolena například planární technologie, bude technologie integrovaná do stroje fungovat s minimálními odstávkami a bude mít 24hodinovou podporu? I když aplikační technici mohou říci „ano“, koncoví uživatelé často trvají na programování metodou liniových schémat. Uživatelé nebo operátoři stroje si často neuvědomují, kolik času a energie musí aplikační tým věnovat psaní kódu pro stroj a systém planárního pohybu.

Řešením není programovat planární pohyb v kódu liniového schématu nebo vkládat do kódu komentáře, i když obojí může pomoci. Řešením je operátorské rozhraní nebo rozhraní HMI navržené pro osobu, u níž se předpokládá, že nemá se strojem žádné zkušenosti, jako je například šéf (pardon, šéfové). Když se zasekne kancelářská tiskárna, šéf neotevře programový kód liniového schématu, aby zjistil, co je špatně. Podívá se na displej tiskárny, postupuje podle pokynů a problém odstraní.

Tento přístup k řešení problémů je ještě důležitější u složitých mechatronických systémů. Společně s tím, jak průmysl čelí stále většímu nedostatku kvalifikované pracovní síly, je zřejmé, že společnosti jsou ochotny zaplatit více za partnerství s výrobci OEM, kteří mohou poskytnout intuitivní způsoby, jak udržet výrobu v chodu. Operátoři výrobních provozů rádi udržují provoz v chodu, aniž by museli někomu volat, aby otevřel notebook a přehraboval se v kódu.

CTL2108 MAG2 F5 ApplyingAutomation Beckhoff x2 Plasmatreat uses XPlanarObrázek 2: Systém XPlanar od společnosti Beckhoff, výrobce originálního vybavení (OEM) Plasmatreat, efektivně přesouvá obrobky pro procesy zpracování na planárních moverech a zachovává mechanicky a elektricky složité plazmové trysky ve fixní pozici

Kde je návratnost investice? 

Poté, co si stanovíte cíle a zjistíte, jak podporovat novou koncepci automatizace, ospravedlňuje cena vynaložené úsilí? Toto je časem dobře prověřená otázka. Podíváme-li se na příklad planárního systému, každá dlaždice, která tvoří stůl planárního systému, je v podstatě pohonem, takže náklady na sestavení stolu mohou být vysoké a celkové náklady návrhu vás mohou zaskočit. Stejný model platí pro lineární dopravní systémy a řízení pohybu robotů.

Vzhledem k tomu, že planární movery mají 6 stupňů volnosti (DoF) a mohou mít velikost montovaného kusu, náklady se výrazně kompenzují. Planární systémy využívají k práci robotu movery, což znamená, že můžete nahradit velké pracovní prostory, které roboty vyžadují pro montáž, jednoduchými, prostorově úspornými jednoosými zařízeními. Tím se zvyšuje kapacita (nebo hustota periferií) a přidávají se možnosti nových funkcí ve stroji s velmi malými rozměry. Zkracuje to dobu potřebnou pro přechod na jiný produkt a přináší přidanou hodnotu pro většinu koncových uživatelů.

Vezměme si například nahrazení rámových strojů lineárními motorovými systémy. Mezi nové výhody patří flexibilní paralelní operace, řazení a kontrola času taktu u stroje s menším rámem. Bude nutné vynaložit určité náklady. Ale případné rozdíly v nákladech dostatečně ospravedlňuje přidaná hodnota.

Méně předávání ve výrobě nebo ve strojních modulech než dříve?

Omezení předávání mezi procesy nebo moduly strojů díky konstrukčnímu řešení usnadňuje život. Mnoho výrobních problémů má původ v zaseknutých dopravnících, opotřebovaných nebo uvolněných pásech či nesprávné obsluze, protože produkt není na svém místě. Nepřesný nebo zastavený pohyb ovlivňuje kvalitu z důvodu předělávek nebo vyřazení a vyžaduje mnoho pracovníků, aby takové poruchy řešili, identifikovali a napravili. Robotika může zlepšit předávání mezi jednotlivými moduly stroje a zvyšuje náklady, plochu a složitost.

Cílem řešení založeného na koncepci lineárního motoru a planární konstrukce je provádět všechny montážní operace, zatímco obrobek zůstává na moveru systému. Tato nelineární výrobní technologie nemusí předávat obrobek mezi moduly. Namísto toho přepravují movery obrobek více procesy, čímž se eliminuje nutnost předávání, které bylo dříve nezbytné. To zlepšuje celkovou návratnost investic a dobu provozuschopnosti stroje, protože operátoři se mohou vyhnout ladění dopravníků, časovačů a přestavování na jiný produkt.

Příklady lineárního a planárního pohybu ukazují, proč je lepší přesouvat obrobek k operaci než operaci k obrobku. Využitím nových automatizačních technologií mohou OEM a výrobci přehodnotit své možnosti, překonat tradiční omezení v konstrukci strojů a vytvořit novou třídu strojů určených k řešení mnoha nových výzev.

Autorem článku je Tom Jensen, manažer pro montážní průmysl ve společnosti Beckhoff Automation LLC. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com