Wyższa wydajność procesu lakierowania i eliminacja uszkodzeń

Zastosowanie automatycznego podajnika i transportu komponentów produkcyjnych przyczyniło się do poprawy wydajności procesu lakierowania w fabryce mebli.

PAR-SYSTEMS jest producentem systemów automatycznego podawania i odbierania elementów produkcyjnych oraz systemów paletyzacji i depaletyzacji. Dzięki zastosowaniu kompletnego systemu sterowania firmy Siemens zwiększono wydajność maszyny w fabryce klienta o ok. 20% w porównaniu do jej pierwowzoru. Zastosowane rozwiązanie  przyczyniło się także do eliminacji uszkodzeń wyrobów gotowych.

Cel automatyzacji

Najważniejsze obszary naszej działalności to szeroko pojęta automatyzacja procesów produkcyjnych. Jako producent maszyn dostarczamy kompletne rozwiązania z zakresu automatycznych urządzeń podawczo-odbiorczych, systemów paletyzacji, depaletyzacji oraz systemy transportu wewnętrznego.
– mówi Mariusz Kołakowski, właściciel firmy PAR-SYSTEMS.

Jednym z ważniejszych projektów, realizowanych w ostatnim czasie przez firmę PAR-SYSTEMS był podajnik depaletyzujący i transportujący komponenty mebli do lakierni. Układ został zaprojektowany i wykonany dla jednego z największych producentów mebli w Polsce. Wdrożenie umożliwiło poprawę jakości produkowanych w fabryce elementów m.in. dzięki eliminacji uszkodzeń, które pojawiały się wcześniej podczas ręcznego załadunku produktów.

 

Przed instalacją automatycznego podajnika proces załadunku realizowały 2 osoby, które ręcznie pobierały elementy z podstawianej palety. Podczas procesu załadunku ręcznego często dochodziło do obić i otarć elementów, co generowało straty w procesie produkcyjnym. Wraz z wdrożeniem dodany został etap kontroli jakości po zakończeniu lakierowania i podczas procesu pakowania. W efekcie, zastosowanie automatycznego podajnika pozwoliło istotnie ograniczyć ilość odpadów produkcyjnych. Ograniczyło to także straty z tytułu zużycia lakieru nakładanego na elementy, które w późniejszym etapie stawały się odpadem.

Zastosowane komponenty 

Do realizacji zadań sterowania wykorzystano rozwiązania Siemensa – PLC z wbudowanymi funkcjami technologicznymi oraz Failsafe, który w połączeniu z pozostałymi urządzeniami automatyki zintegrowany został w jednym środowisku TIA Portal. Wybór firmy Siemens jako dostawcy wszystkich ważniejszych komponentów w układzie sterowania pozwolił na rzeczywiste wdrożenie filozofii spójnego układu sterowania – tzw. Totally Integrated Automation.

Od samego początku, podczas wspólnego doboru komponentów stawialiśmy na nowoczesne rozwiązania zaawansowane technologiczne, które jednocześnie będą posiadać zaimplementowane funkcje związane z bezpieczeństwem. Zależało nam na pokazaniu kompleksowej oferty, którą można w prosty sposób zintegrować w jednym narzędziu inżynierskim, jakim jest TIA Portal. Pokazaliśmy klientowi, że pomimo wyboru zaawansowanych produktów możliwa jest optymalizacja projektu pod kątem wydajności, czasu uruchomienia, ale również pod kątem poniesionych kosztów.
– mówi Sławomir Kalita z Siemensa.

Wdrożona maszyna obsługuje różne warianty konfiguracji elementów ułożonych na nośnikach transportowych. Jednym z nich jest podkład z pojedynczym elementem o długości do 1900 mm. Inną obsługiwaną konfiguracją są dwa podkłady obsługiwane jednocześnie z różną konfiguracją elementów. Długości elementów mogą wynosić od 300 mm do 1200 mm. Utrzymanie wydajności podawania elementów odbywa się niezależnie od długości elementu.

Wyzwania związane z wdrożeniem i realizacją

Jednym z podstawowych wyzwań stawianych przed firmą PAR-SYSTEMS było utrzymanie ciągłości procesu dostarczania komponentów oraz możliwość prostego przezbrajania maszyny pomiędzy zróżnicowanymi wymiarowo elementami. Powyższe założenia osiągnięto dzięki systemowi sterowania opartemu o komponenty Siemensa.

Osiągnięcie zamierzonego celu było możliwe dzięki zastosowaniu DRIVE CONTROLERA ze zintegrowanym sterownikiem PLC oraz funkcją SAFETY. Do tego zadania użyliśmy wbudowanych funkcji technologicznych MOTION oraz napędów SINAMICS S120.  Kompleksowa integracja możliwa była dzięki zastosowaniu środowiska TIA Portal.
– mówi Mariusz Kołakowski.

Ze względu na dużą liczbę sygnałów wejściowych i wyjściowych w obszarze roboczym wykorzystano rozproszone, konfigurowalne moduły I/O serii ET200 ECO, co znacząco przełożyło się na modułowość maszyny, szybki montaż i efektywniejsze okablowanie. Warto wspomnieć także, że dobór komponentów sterowania konsultowany był już na etapie pierwszych projektów i analizy wymagań klienta końcowego.

Projekt został zrealizowany przy wsparciu działu aplikacyjnego Siemensa, który już w fazie projektowania przyczynia się do optymalnego doboru rozwiązań technologicznych, dostosowanych do potrzeb klienta. Profesjonalizm i doświadczenie firmy PAR-SYSTEMS, w połączeniu z doradztwem działu aplikacyjnego Siemensa podczas pierwszych uruchomień, pozwoliło w bardzo szybkim czasie osiągnąć stabilną i optymalną pracę układu sterowania.
– mówi Piotr Gałężewski z Siemensa.

Nad zapewnieniem jakości i ciągłości zasilania systemu sterowania czuwa zasilacz serii SITOP PSU6200 wraz z interfejsem diagnostycznym oraz układ elektronicznego zabezpieczenia obwodów przed zwarciami i przeciążeniami serii SEL1200. Nadzór zasilania oraz komunikaty o awariach wyświetlane są na dużym ekranie pulpitu operatorskiego serii COMFORT PRO. 

 

Jednym z kolejnych wyzwań związanych z wdrożeniem była konieczność zapewnienia regulacji pozycji chwytaków na manipulatorze. Ze względu na dużą liczbę cykli załączeniowych, w projekcie wykorzystano układy rozruchowe SIRIUS 3RM1 z funkcją nawrotu, w których elementami łączeniowymi są półprzewodniki. Dzięki zastosowanemu rozwiązaniu żywotność łączeniowa jest praktycznie nieograniczona, a ich niewielkie gabaryty pozwalają zaoszczędzić do 75% miejsca w porównaniu z podejściem tradycyjnym. Dodatkowym atutem przemawiającym za 3RM1 jest nowoczesny system montażu, co usprawnia proces podłączenia i przygotowania do pracy. 

Korzyści z wdrożenia

Podsumowując najważniejsze korzyści z implementacji nowej linii transportu, zrealizowanej przez PAR-SYSTEMS, należy wymienić podniesienie jakości produkcji, zwiększenie wydajności procesu lakierowania, a także wymierne oszczędności wynikające z eliminacji uszkodzeń komponentów oraz możliwości przeniesienia części załogi do innych zadań produkcyjnych.  Wdrożenie jest także istotnym krokiem na drodze do pełniejszej cyfryzacji zakładu. 

PAR-SYSTEMS działa na rynku blisko 15 lat. Od samego początku firma stawiała na rozwój w dziedzinie automatyki oraz robotyki. Przedsiębiorstwo z roku na rok pozyskuje coraz więcej nowych klientów już nie tylko z Polski, ale także z całej Europy. Doświadczenie zdobyte podczas realizacji licznych projektów oraz dynamiczny wzrost firmy dają możliwość ciągłego rozwoju i poszerzania oferty. Więcej informacji można znaleźć na stronie: par-systems.pl

 

Siemens Sp. z o.o. - polska spółka regionalna globalnego koncernu Siemens AG, istniejąca od 1991 roku. Oferuje na polskim rynku rozwiązania i produkty Siemensa, a także usługi inżynieryjne, doradcze i serwisowe z zakresu automatyki i techniki napędowej dla przemysłu, instalacji i systemów wytwarzania energii oraz jej przesyłu i rozdziału, techniki i aparatury medycznej, transportu szynowego i drogowego, systemów zarządzania obiektami, infrastruktury komunalnej, specjalistycznej oraz efektywności energetycznej. Więcej informacji można znaleźć na stronie: www.siemens.pl