記録的な速さの最速包装機

記録的な速さの最速包装機

Tronrud Engineering社は、世界最速の包装機のエンジニアリング/組立時間を半分に短縮
マシンのデジタルツイン

機械・電気・制御設計のプロセスを連携させパラレルに実施

顧客の要求を満たすために、ノルウェーのマシンビルダーTronrud Engineering社はシーメンスと密接に協力して革新的なプロトタイプを開発しました。同社の目標は、同じ設置スペースを維持しながら、1分間に300のピローバッグを箱に詰めることができる機械でした。これは、従来型機械の速度の2倍に相当します。

開発中にプロジェクトチームは、Teamcenter、NX Mechatronics Concept Designer (MCD)、TIAポータル、およびSIMATIC S7-PLCSIM Advancedを使用して機械とその部品の3Dモデルを作成し、その動作をシミュレーションしました。

デジタルツインによる機械のこの仮想イメージにより、設計、機構、およびプログラミングの作業を並行して行うことが可能になりました。Tronrud Engineering社は、設計段階を10%、コミッショニング時間を25%それぞれ減らすことに成功しました。その結果、市場化時間が大幅に短縮されました。

デジタル化は非常に大きなチャンスです。それは、課題を恐れないということではなく、私達がより多くの価値を生み出すのに役立つ利点をもたらします。
Tronrud Engineerung社のCEO、Olav Tronrud氏
Tronrud Engineering社がどのようにして世界最速の包装機を開発したのかを詳しく知る

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バーチャルコミッショニング

ブランデーはもう結構、水だけで十分 – それほど落ち着いてコミッショニングを行うことができます

新しい機械のコミッショニングは神経が疲れる仕事です。すべての部分が最適な方法で機能したかどうかが示されるからです。複数の機構が相互に作用する必要がある場合はなおさらです。このような場合は、衝突や破損が生じることがあるからです。Tronrud Engineering社は、バーチャルコミッショニングを利用してこの問題を回避しました。

すべての部品、電気構成、およびオートメーションエンジニアリングが、完全に仮想的な環境で設計されるため、それらの動作のシミュレーションと、それらの相互作用の試験にデジタルツインを使用することができました。初期の未完成状態ではありました。Mechatronics Concept Designerを使用してすべての動きを試験したところ、すべての衝突が1台のコンピューターでシミュレーションできました。コミッショニングフェーズが20~25%減らされ、これがTronrud Engineering社に良い結果をもたらしました。作業現場での時間の短縮は、より多くの機械を製造することを可能にします。

 

バーチャルコミッショニングには、小さい欠点が1つあります。それは自嘲的な飲酒がなくなったことです。以前は、各機械上に小さいボードがあって、機械で衝突が生じるたびにチームが該当するボードに印を付けていました。その印のついたボードを高価なブランデー瓶に変えることができました。現在、チームは衝突がないので水だけを飲んでいます。

自動化

世界最速の包装機への道を開いた技術革新

プロトタイプの開発中に、旧式機械の設置スペースを保持しつつ、新しい機械への根本的変更に必要な作業サイクルが大幅に増えていることが明らかになりました。そのため、Tronrud Engineering社は、利用可能な技術的可能性をすべて利用しました。

新しい機械は、さまざまな大きさのバッグと箱を包装できなければなりません。その結果、技術者は内側にスペースを作る必要がありました。そのため、技術者は、以前に使用していた空気圧モーターをシーメンスのSINAMICS S120M分散型サーボドライブに交換しました。これによって速度も向上しました。コントローラーはフェールセーフSIMATICS S7-1500Fです。このコントローラーは、すべての安全機能を提供し、追加の安全ハードウェアを必要とせず、同時に配線の手間も省きます。

TIAポータルを利用して、Tronrud Engineering社はエンジニアリング効率を高めることにも成功しました。それは、同社が、同じソフトウェア環境をPLC/HMI/ドライブの技術に使用できたからです。また、Tronrud Engineering社は、シーメンスがテンプレートを使用してサポートしているモジュラー業界標準PackMLを利用しました。これにより、コードを将来のプロジェクトで容易に再使用できます。その結果、大幅に時間を節約できます。

包装用の特定のソリューション

包装業界向けのエンドツーエンドのソリューション

多くの製造企業が、市場化時間の短縮、柔軟性と効率の向上、製品品質の改善などの課題に直面しています。たとえば、包装業界は、設計と製品の迅速な変更を可能にする、省スペースの高速機械を必要としています。

シーメンスはモジュラーPackML業界標準をサポートしているため、マシンビルダーはPackTagsを使用することができます。シーメンスのクラウドベースのオープンIoTオペレーティングシステムMindSphereとともに、PackTagsを使用すると、文書化とデータ分析を容易に行うことができます。機械データを評価することで、Tronrud Engineering社が新しいサービスとして顧客に提供できる、機械の将来の最適化と効率向上および予知保全を可能にする新しい知見が得られます。