Przemysł 4.0 w praktyce: pięć trendów w branży spożywczej

TREND 1: ŁĄCZNOŚĆ Z SIECIĄ - INTEGRACJA RÓŻNYCH URZĄDZEŃ

Przejrzystość i szybki dostęp do danych to pierwszy krok do zwiększenia elastyczności i optymalizacji linii produkcyjnej lub złożonych procesów pakowania. Bez znajomości podprocesów i warunków pracy nie można niczego analizować - ani lokalnie, ani za pośrednictwem chmury. Nowoczesna technologia automatyzacji oraz systemy czujników zapewniają użytkownikom wszelkie niezbędne informacje.

W jaki sposób połączyć istniejące maszyny i instalacje z infrastrukturą IT oraz usługami Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) bez żadnego programowania lub zmiany istniejącej architektury?

Pomoże w tym technologia IoT Gateway firmy Bosch Rexroth. Plug-and-Run w zaledwie trzech krokach, wysoka dostępność instalacji i wysoka jakość procesu to tylko niektóre zalety tego rozwiązania oferującego szybkie i elastyczne połączenie z rozwiązaniami Przemysłu 4.0. Co istotne, konstruktorzy i użytkownicy maszyn pakujących mogą również wybrać zestaw startowy obejmujący oprogramowanie Production Performance Manager (PPM), będące kompleksową platformą analityczną.

TREND 2: PROSTOTA

Ze względu na coraz mniejszą liczbę pracowników obsługujących linię produkcyjną potrzebne są rozwiązania dotyczące intuicyjnych jednostek sterujących, takie jak HMI z obsługą wielodotykową. Muszą one być transparentne, łatwe w obsłudze i ułatwiać wizualizację danych - także w innych lokalizacjach firmy. Przykładem rozwiązania, które już dziś realizuje te zadania, jest ActiveCockpit - interaktywna platforma komunikacji dla branż produkcyjnych firmy Bosch Rexroth.

ActiveCockpit w transparentny sposób zapewnia szybki dostęp do niezbędnych danych, umożliwiając na bieżąco podejmowanie właściwych decyzji. Dzięki temu skuteczne reagowanie na pojawiające się problemy, zarówno lokalnie - w hali fabrycznej, jak i zdalnie, wymaga minimalnego nakładu pracy.

Łatwe integrowanie nowych maszyn lub linii produkcyjnych z już istniejącymi systemami może zostać zrealizowane w sposób mechaniczny z wykorzystaniem standaryzowanych systemów przenośników łańcuchowych, takich jak VarioFlow plus w połączeniu z narzędziem do planowania MTpro. W przyszłości otwarte interfejsy maszyna-maszyna pozwolą na łatwą integrację elektryczną.

Wraz z upraszczaniem procesów diagnostycznych i konserwacyjnych w maszynach będą wdrażane narzędzia serwisowe w jeszcze większym stopniu korzystające z sieci i innowacyjnych koncepcji LED, rzeczywistości rozszerzonej czy wirtualnej.

TREND 3: WYDAJNOŚĆ - KOMPLEKSOWE PROJEKTOWANIE CYFROWE

Coraz większa złożoność projektów i coraz krótszy czas wprowadzania produktów na rynek napędzają popyt na projektowanie w oparciu na modelach z symulacjami i uruchamianiem wirtualnym. Jako partner technologiczny dysponujący dużą wiedzą z branży przemysłowej, rozwiązanie firmy Bosch Rexroth, Open Core Engineering, zapewnia łatwą integrację systemów sterowania maszyn ze środowiskiem symulacyjnym, takim jak MATLAB/Simulink lub 3DEXPERIENCE autorstwa firmy Dassault Systèmes.

Ponadto firma Bosch Rexroth dostarcza cyfrowe modele, które mogą być tworzone bardzo sprawnie oraz wszechstronną bibliotekę gotowych funkcji związanych z używanymi technologiami i układem sterującym urządzeniami. Nacisk kładziony na parametryzację a nie na programowanie, pozwala na szybsze uruchomienie urządzeń do pakowania produktów w folię, systemów pakowania wtórnego, napełniaczy i zgrzewarek.

Warto również zaznaczyć, że dostępna jest zintegrowana standardowa kinematyka i funkcje dla różnych robotów, np. z kinematyką typu delta lub równoległą oraz paletyzatorów. Obiektowe programowanie sterownika PLC i języki wysokiego poziomu, takie jak Java i C++, upraszczają tworzenie oprogramowania sterującego maszyną.

Sterowniki zostały wyposażone w serwer www w celu łatwej integracji z technologiami internetowymi, takimi jak wirtualizacja z wykorzystaniem HTML5. Standaryzowane modele programowania wspomagają tworzenie programów dla maszyn, zgodnych ze standardami OMAC/PackML, a także standardem Weihenstephan i PLCopen.

TREND 4: ADAPTACYJNOSĆ

Co się stanie, jeśli linia pakująca w przypadku awarii automatycznie dostosuje prędkość przepływu przesuwającego się strumienia produktów, zamiast zaciąć się lub wyświetlić komunikat o błędzie? Zainstalowane fabrycznie funkcje oprogramowania, takie jak inteligentne linie doprowadzające lub grupowanie produktów są już dostępne, nawet dla zgodnych z najnowszymi tendencjami scenariuszy typu maszyna-maszyna.

Nie jest już konieczne używanie osobnego sterownika w przypadku korzystania z robotów i elastycznego systemu transportu. Są one zarządzane za pośrednictwem standardowego sterownika urządzenia, a liczba interfejsów i wysiłek związany z korzystaniem z systemów transportu lub robotów zmniejszają się.

Z uwagi na coraz bardziej złożone procesy pakowania, maszyny muszą automatycznie dostosowywać się do środowiska pracy. Aby "wyciągać wnioski" ze swojego stanu aktualnego, maszyny wymagają inteligentnych czujników z technologią MEM, np. XDK. Czujniki wirtualne, takie jak serwosilniki i serwonapędy udostępniają użyteczne informacje. Nowa generacja wydajnych i elastycznych silników MS2N firmy Bosch Rexroth łączy w sobie doskonałą dynamikę, kompaktowe rozmiary oraz wysoką sprawność energetyczną będąc doskonałym przykładem inteligentnych rozwiązań Przemysłu 4.0.

Wreszcie, nowa generacja maszyn pakujących automatycznie dostosowuje się do aktualnego formatu i reguluje prędkość procesu oraz manipulowania produktami. Adaptacyjne funkcje oprogramowania również zostały zaprojektowane z myślą o takim scenariuszu w przyszłości.

Spektrum możliwości rozciąga się od elastycznych elektronicznych krzywek w sterownikach urządzeń (FlexProfile), przez funkcje napędu, takie jak automatyczne dostrajanie i funkcje antywibracyjne do pomiarów odpowiedzi częstotliwościowej, po innowacyjne funkcje filtrowania do minimalizowania częstotliwości rezonansowych w częściach mechanicznych.

TREND 5: BRAK SZAFY STEROWNICZEJ

Brak szafy sterowniczej oznacza nie tylko fizyczną oszczędność miejsca - przede wszystkim związany jest z modułową konfiguracją urządzenia, która pozwala użytkownikom maszyn szybko reagować na zmieniające się wymagania. Poszczególne moduły są podłączone do siebie jedynie za pomocą pojedynczego kabla hybrydowego i mogą być łatwo integrowane z maszyną lub zmodernizowane w późniejszym terminie.

Zmniejsza to obszar instalacji i zwiększa gęstość serwourządzeń na korzyść elastyczności. Zmniejszają się również powierzchnia instalacji oraz koszty okablowania czy serwisowania. Takie modułowe podejście jest szczególnie użyteczne w przypadku maszyn do pakowania wtórnego oraz maszyn rotacyjnych, takich jak napełniacze i korkownice, a także w projektach modernizacyjnych.

Bosch Rexroth Sp. z o.o.