Den hurtigste pakkemaskine på rekordtid

Tronrud Engineering halverer udviklings- og produktionstid på verdens hurtigste pakkemaskine
Maskinens Digital Twin

Konstruktion, elektrisk planlægning og automatisering samles på en gang

For at imødekomme kundernes krav udviklede den norske maskinbygger Tronrud Engineering en innovativ prototype i tæt samarbejde med Siemens. Deres mål var en maskine, der kan pakke 300 poser chips i kasser i minuttet, samtidig med at de stadig leverer samme produkt og kvalitet som hidtil. Og det svarer til en hastighed, der er dobbelt så hurtig som med traditionelle maskiner.

I udviklingsprocessen brugte virksomheden Teamcenter, Mechatronics Concept Designer (MCD) og den såkaldte Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) samt SIMATIC S7-PLCSIM Advanced til at lave 3D-modeller af maskinen og dens bevægelige dele, og til at simulere dens adfærd.

 

Denne virtuelle udgave af maskinen – the digital twin – gjorde det muligt at arbejde parallelt på design, mekanik og programmering. Tronrud Engineering formåede at reducere designfasen med 10 % og tiden til idriftsættelse med 25 %, og det betød en væsentligt kortere leveringstid.

Digitalisering giver store muligheder Det handler om, at man ikke bliver skræmt af udfordringerne, men i stedet griber ud efter de fordele, som er med til at skabe mere værdi.
Olav Tronrud, Sales Manager Tronrud Engineering
Få mere at vide om, hvordan Tronrud Engineering udviklede verdens hurtigste pakkemaskine

Læs artiklen

Virtuel idriftsættelse

Så afslappet kan idriftsættelse være

At sætte en ny maskine i drift kan være nervepirrende, fordi det viser, om alle discipliner fungerer optimalt. Og det bliver endnu mere nervepirrende, når en lang række bevægelser skal arbejde sammen, hvilket kan medføre sammenstød og ødelæggelser. Tronrud Engineering kom udover det problem ved hjælp af virtuel idriftsættelse.

Eftersom alle mekaniske dele, elektriske komponenter og automationsudviklingen blev designet udelukkende i virtuelle miljøer, så kunne man bruge de digitale twins til at simulere deres adfærd og teste deres samspil med hinanden – selv i de helt tidlige stadier af udviklingsarbejdet. Ved at teste alle bevægelser med softwaren Mechatronics Concept Designer (MCD), skete eventuelle kollisioner på computeren. Idriftsættelsesfasen er reduceret med 20-25 %, og det er en gevinst for Tronrud Engineering. Og når man sparer tid på ’gulvet’, kan man producere flere maskiner.

Der er dog en lille ulempe ved virtuel idriftsættelse: Man mister en selvironisk drink. Før var der en lille tavle på hver maskine, hvor teamet satte et mærke for hvert sammenstød i maskinen – og de kunne veksles til en dyr flaske brandy. I dag drikker teamet kun vand.

Automation

Innovationer banede vejen til verdens hurtigste pakkemaskine.

Da man udviklede prototypen stod det klart, at det var nødvendigt med fundamentale ændringer i den nye maskine. Det skyldes et væsentligt stigende antal arbejdsgange, hvis man ville fastholde samme produkt og kvalitet som med de gamle maskiner. På den måde brugte Tronrud Engineering alle tilgængelige tekniske muligheder.

Den nye maskine skulle kunne pakke forskellige størrelser af poser og kasser, så udviklerne skulle sørge for, at der var plads indeni. Derfor udskiftede de de pneumatiske motorer, som de brugte tidligere, med SINAMICS S120M distributed servo drives fra Siemens, og det øgede også hastigheden. Controlleren er en fejlsikker SIMATICS S7-1500F, som håndterer alle sikkerhedsprocedurer og der er derfor ikke behov for ekstra sikkerhedshardware. Og samtidig reducerer man behovet for kabling.

Tronrud Engineering har også forbedret effektiviteten i udviklingsfasen ved hjælp af Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal), fordi de har kunnet anvende det samme softwaremiljø til PLC, HMI og drevteknologi. Derudover har Tronrud Engineering brugt PackML, den modulære industrielle standard, som Siemens understøtter med en template. De kan nemt genbruge koden til fremtidige projekter, hvilket har givet væsentlige tidsbesparelser. 

Specielle pakkeløsninger

End-to-end løsninger for emballagebranchen

Mange produktionsvirksomheder møder udfordringer så som kortere leveringstider, stigende fleksibilitet og effektivitet og stigende produktkvalitet. I emballagebranchen er der fx behov for hurtigere maskiner, som kan håndtere design- og produktændringer hurtigere, og som kan levere samme produkt og kvalitet.

I og med at Siemens understøtter den modulære PackML industristandard, så kan maskinbyggere bruge PackTags. Sammen med MindSphere, det cloud-baserede åbne IoT-operativsystem fra Siemens, kan PackTags anvendes til lettere dokumentation og dataanalyse. Ved at analysere maskindata får man ny viden, som er med til at optimere og forbedre effektiviteten yderligere. Og man får forudsigende vedligeholdelse, som Tronrud Engineering kan tilbyde deres kunder som en ny service.

Som specialist indenfor pakketeknologi tilbyder Siemens fremtidssikre modulære løsninger som fx kompleks bevægelseskontrol – til serieproduktion helt ned til et stk.

Læs mere om vores løsninger til pakkemaskiner