Maschinenbau

Innowacje wymagają standaryzacji 

Bardziej efektywny rozwój maszyn pakujących: firma SN Maschinenbau GmbH korzysta ze zestandaryzowanego rozwiązania w zakresie automatyzacji i napędów Siemensa. 

Co jest ważne w przypadku oferowanych przez firmę SN Maschinenbau GmbH maszyn? „W ostatecznym rozrachunku naszych klientów interesuje tylko jedno: ile sztuk opakowań rocznie są w stanie wyprodukować za pomocą naszych maszyn”, mówi dyrektor generalny Olaf Clemens. Jego sekret osiągnięcia najwyższej pozycji w tej kategorii: właściwe pomysły i właściwa technologia.

Maszyny pakujące firmy SN Maschinenbau GmbH charakteryzują się trzema głównymi cechami: są szczególnie łatwe w czyszczeniu, można je dość szybko skonfigurować i zapewniają użytkownikowi wsparcie w trakcie eksploatacji dzięki dużej liczbie inteligentnych funkcji. „Dzięki tym wszystkim funkcjom udaje nam się znacznie skrócić czas konfigurowania maszyny i szybciej osiągać jakość wymaganą przy pakowaniu saszetek. W końcowym rozrachunku oznacza to: więcej saszetek wytwarzanych przez jedną maszynę w ciągu jednego roku”, wyjaśnia Olaf Clemens. Wśród użytkowników, którzy wybierają wydajność maszyn producenta z Wipperfürth, są wszystkie liczące się firmy z branży dóbr konsumpcyjnych i przemysłu spożywczego. SN Maschinenbau dostarcza również rozwiązania dla sektora farmaceutycznego. Do mocnych stron tego średniej wielkości producenta maszyn należy wieloletnie doświadczenie w branży maszyn pakujących oraz, jak mówi Olaf Clemens: „zapewniamy bardzo wysoki poziom innowacyjności. Jesteśmy w stanie bardzo szybko rozwijać pomysły i doprowadzać je do poziomu ​​dojrzałości rynkowej przy zapewnieniu bardzo wysokiej jakości tworzonych produktów. To nas charakteryzuje i sprawia, że ​​nasze maszyny są tak wydajne. Czuję, że mogę pozwolić sobie na stwierdzenie, że naprawdę osiągnęliśmy klasę światową."

SN Deutsche Beutelpack-Technik

Wszystko zaczęło się od braci Höller, którzy w 1956 roku zbudowali pierwszą w pełni automatyczną maszynę, produkującą sześćdziesiąt torebek na minutę. Dziś firma SN Maschinenbau GmbH jest jednym z największych na świecie producentów poziomych maszyn pakujących. W Wipperfürth, około 40 kilometrów na północny wschód od Kolonii, na powierzchni ponad 7500 m kw., firma SN Maschinenbau GmbH produkuje poziome maszyny do formowania, napełniania i zgrzewania opakowań produktów najbardziej różnorodnych typów i o najbardziej zróżnicowanych konsystencjach. Do licznych innowacji wprowadzonych przez firmę zalicza się ultraczystą i higieniczną technologię, wysokonakładową produkcję, wysoki poziom automatyzacji maszyn oraz technologie przetwarzania materiałów opakowaniowych nadających się do recyklingu i przyjaznych dla środowiska, takich jak monomateriały.

Optymalne wsparcie użytkownika 

Jednym z trendów, który dostrzega Olaf Clemens, jest rosnąca złożoność procesów. Na drodze od rolki materiału do perfekcyjnie zamkniętych saszetek znajduje się konieczność spełnienia wielu warunków dotyczących parametrów i pojedynczych kroków, które wpływają na efekt końcowy, „a im bardziej złożony jest produkt lub proces, tym trudniejsza staje się eksploatacja danej maszyny. Chcielibyśmy zaoferować pomoc w tym zakresie i udało nam się zapewnić operatorom maszyn niezbędne wsparcie dzięki inteligentnym funkcjom i prawidłowej automatyzacji. Celem jest zapewnienie przez maszynę tak dobrego wsparcia operatorom, aby nie była im potrzebna żadna specjalna wiedza do wykonywania codziennych zadań, na przykład do dokonywania zmian wytwarzanych produktów".

Dyrektor generalny wyjaśnił, jak skomplikowana jest droga od rolki materiału do gotowej saszetki na przykładzie maszyny FMH 80, skonstruowanej w taki sposób, by zapewnić najwyższy poziom higieny. Rotacyjna maszyna pakująca wyposażona w osiem stacji produkuje saszetki płaskie lub stojące, w przypadku których zasadniczą cechą decydującą o poziomie jakości jest szerokość zgrzewu: „Krawędź zgrzewania musi być zawsze dokładnie taka sama po obu stronach i mieć dokładnie 6 mm szerokości. Nasze maszyny zapewniają niezbędne ustawienia automatycznie, bez konieczności samodzielnego wprowadzania ustawień przez użytkowników. To typowy przykład tego, w jaki sposób maszyna zmniejsza obciążenie operatorów”.  

Dzięki zastosowaniu zestandaryzowanego oprogramowania dostępnego na portalu TIA oszczędzamy co najmniej 20% czasu w trakcie procesu projektowania.
Thomas Berger, kierownik działu rozwoju oprogramowania, SN Maschinenbau GmbH 

Automatyzacja maszyn jako podstawowy element oferowanego rozwiązania 

Podstawą tych inteligentnych rozwiązań zapewniających większą wydajność i łatwość obsługi jest właściwa technologia automatyzacji wyposażona w odpowiednie biblioteki funkcji i zintegrowane zarządzanie recepturami oraz oparte na oprogramowaniu rozwiązania do kontroli materiałów. „W ten sposób osiągamy wysoki stopień powtarzalności i niezawodności procesu oraz możemy osiągnąć bardzo wysoką wydajność na poziomie 98%, a nawet 99%”. Rola automatyzacji staje się coraz ważniejsza, kontynuuje Clemens: „Dziesięć lat temu maszyna była, w dużym stopniu, ciągle jeszcze systemem mechanicznym, a układy elektroniczne stanowiły aspekt drugorzędny całego rozwiązania. Aby teraz działać w sposób naprawdę innowacyjny, nie wystarczy już tylko zoptymalizować system mechaniczny. Automatyka i oprogramowanie, interakcja pomiędzy oprogramowaniem, a sprzętem oraz struktura oprogramowania mają decydujące znaczenie dla przyszłych rozwiązań. Z tego powodu podjęliśmy decyzję o przyspieszeniu rozwoju oprogramowania oraz poszerzeniu i udoskonaleniu naszej oferty."

Standaryzacja kluczem do większej efektywności 

Elementem podjętej decyzji była standaryzacja technologii automatyzacji, w szczególności oprogramowania. Thomas Berger, kierownik działu rozwoju oprogramowania w firmie SN Maschinenbau, wyjaśnia: „Używamy głównie produktów i systemów Siemensa. Rdzeń maszyny stanowi sterownik SIMATIC S7 -1500 TF. Dzięki temu rozwiązaniu możemy zintegrować wszystkie funkcje maszyny." Procesor S7-1500 wykonuje wszystkie zadania związane ze sterowaniem ruchem, pracą układów logicznych i zapewnieniem bezpieczeństwa eksploatacji systemu. Zarówno program sterujący, jak i system wizualizacji można skonfigurować za pomocą portalu TIA, co umożliwia zintegrowanie prac prowadzonych w ramach projektu.

Kolejną zaletą, z punktu widzenia pracy programisty, jest zintegrowana biblioteka bloków do konfiguracji dostępna na portalu TIA. Dzięki takiemu rozwiązaniu Thomas Berger może w prosty sposób wielokrotnie wykorzystywać przetestowane bloki i moduły funkcyjne, co pozwala na zwiększenie poziomu jakości projektu: „Standaryzacja i elastyczność tylko pozornie wymagają kompromisu. Każda z naszych maszyn jest indywidualnym rozwiązaniem, ale wykorzystujemy w nich głównie podstawowe funkcje i moduły. Za pomocą biblioteki mogę teraz bardzo efektywnie zarządzać tymi blokami”. W oparciu o ustrukturyzowane oprogramowanie Thomas Berger jest w stanie wygenerować nowy projekt przy znacznie mniejszym nakładzie pracy niż poprzednio: „Przede wszystkim nie chcę zajmować się funkcjami podstawowymi. Dzięki przetestowanym blokom mam pewność, że wszystkie te elementy działają i współpracują ze sobą”.

Oczywiście, programiści z firmy SN muszą utrzymywać i aktualizować to zestandaryzowane oprogramowanie: „Ale z pewnością oszczędzamy 20% czasu w trakcie procesu projektowania”, mówi Berger. Są też dodatkowe zalety: Wysoki poziom standaryzacji jest także korzystny nie tylko w procesie tworzenia dokumentacji projektów, ale także obsługi serwisowej, jak dodaje Olaf Clemens: „Mamy wiele setek maszyn eksploatowanych przez naszych użytkowników. Dzięki zestandaryzowanej strukturze projektów możemy teraz łatwiej znajdować błędy i lepiej wykorzystywać nasze zasoby w dziale obsługi serwisowej – nawet po latach, a także nawet jeżeli dany projekt był wdrażany przez innego programistę. Usterki są sprawniej usuwane, maszyna jest szybciej gotowa do pracy produkcyjnej i właśnie tego oczekują od nas nasi użytkownicy.”

Dzięki współpracy z firmą Siemens nasi specjaliści prowadzący prace rozwojowe mogą lepiej wykorzystać swoje możliwości, a tym samym wzmacniać strategicznie naszą pozycję konkurencyjną.
Olaf Clemens, Partner Zarządzający, SN Maschinenbau GmbH 

Dla Thomasa Bergera i jego zespołu wyższa wydajność oznacza przede wszystkim jedno: możliwość poświęcenia więcej czasu na zajmowanie się nowymi tematami. A przed inżynierami i ekspertami z firmy SN Maschinenbau stoi wiele wyzwań, z którymi muszą sobie radzić, mówi Olaf Clemens: „Materiały nadające się do recyklingu to gorący temat, który stawia zupełnie nowe wymagania wobec procesów przemysłowych. Musimy poszerzyć naszą ofertę i nasz know-how w tym obszarze. Patrząc w przyszłość, może pojawić się narzędzie analityczne, które automatycznie rozpozna użyty materiał i jego właściwości oraz automatycznie odpowiednio ustawi maszynę. Pojawiają się też pomysły na nowe modele biznesowe i usługi oparte na danych. Kolejny powód, dla którego współpraca z firmą Siemens jest tak cenna: dzięki tej współpracy nasi specjaliści prowadzący prace rozwojowe mogą lepiej wykorzystać swoje możliwości, a tym samym wzmacniać strategicznie naszą pozycję konkurencyjną”.