Nowoczesne rozwiązania dotyczące automatyki – 5 trendów w branży spożywczej

Inteligentne i usieciowione rozwiązania do automatyzacji pozwalają producentom i użytkownikom maszyn pakujących zwiększać przewagę nad konkurencją. Jak jeszcze lepiej wykorzystać pełen potencjał maszyn pakujących nowej, czwartej generacji? Jakie tendencje w automatyce znacząco wpływają na efektywność? Poniżej przedstawiamy główne trendy w automatyce branży spożywczej.

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: Plug-and-Run, wysoka dostępność instalacji i wysoka jakość procesu to tylko niektóre zalety tego rozwiązania, oferującego szybkie i elastyczne połączenie z rozwiązaniami Przemysłu 4.0.

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.

Łatwe integrowanie nowych maszyn lub linii produkcyjnych z już istniejącymi systemami może zostać zrealizowane dokonać w sposób mechaniczny z wykorzystaniem standaryzowanych systemów przenośników łańcuchowych. 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. 

Wydajność – kompleksowe projektowanie cyfrowe

Coraz większa złożoność projektów i coraz krótszy czas wprowadzania produktów na rynek napędzają popyt na projektowanie w oparciu o modele z symulacjami i uruchamianiem wirtualnym. Jako partner technologiczny dysponujący dużą wiedzą z branży przemysłowej, Dostępne na rynku rozwiązania zapewniają łatwą integrację systemów sterowania maszyn ze środowiskiem symulacyjnym. Dzięki temu, że nacisk jest kładziony na parametryzację, a nie na programowanie, możliwe jest szybsze uruchomienie urządzeń do pakowania produktów w folię, systemów pakowania wtórnego, napełniaczy i zgrzewarek.

Warto nadmienić, że obiektowe programowanie sterownika PLC i języki wysokiego poziomu, takie jak Java i C++, upraszczają tworzenie oprogramowania sterującego maszyną. Na uwagę zasługują sterowniki, które są wyposażone w serwer www w celu łatwej integracji z technologiami internetowymi, takimi jak wirtualizacja z wykorzystaniem HTML5. Co istotne, standaryzowane modele programowania wspomagają tworzenie programów dla maszyn, zgodnych ze standardami OMAC/PackML, a także standardem Weihenstephan
i PLCopen.

Adaptacyjność

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 umożliwia obecnie połączenie doskonałej dynamiki, kompaktowych rozmiarów oraz wysokiej sprawności energetycznej będącej 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, 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.


Autor: Paweł Orzech z firmy Bosch Rexroth