Spaljisten satsar genom automatisering och digitalisering

Smart industri – Robotpalletering med Motion Control i TIA Portal
2019-05-16

Spaljisten i Åseda satsar och bygger nya linjer. Bland annat har Automationsteknik, en Siemens Solution Partner, byggt en welltrågs- och wellklosslinje för yteffektivare transport och miljövänligare paketering av de folierade spånskivorna.  I automationsplattformen TIA Portal är Motion Control integrerad. ”Jäkligt smidigt”, som Håkan Marke på Automationsteknik uttrycker det.

Framtiden ser ljus ut för småländska Spaljisten som de senaste åren har ökat lönsamheten rejält och nu satsar och investerar.
 

Spaljisten tillverkar folierade spånskivor för främst garderobsdörrar och köksluckor. Även möbler tillverkas men kommer att avvecklas på sikt.
 

– Det är lättare att flödeseffektivisera om vi fokuserar på fronter, säger Florim Mustafa, vd på Spaljisten.
 

Effektivisering och automatisering är nämligen just precis vad som gäller nu.

Siemens står för kvalitet och som en Solution Partner har vi ett tajt samarbete

Satsar genom effektivisering och automatisering

Efter att man för några år sedan brottades med lönsamhets- och kvalitetsproblem genomfördes 2015 ett förändringsarbete som gjorde att den årliga omsättningen gick från 480 miljoner kronor till 540 miljoner kronor 2017.


– Det är jättekul att kunna satsa. Nu tar vi nästa steg då vi ska bygga för framtiden med målsättningen att skapa tillväxt och effektivisera genom automatisering och digitalisering av våra processer, till en början inom packning, säger Florim Mustafa.


Planen är att under de närmaste åren nå en omsättning på en miljard kronor.

Att teknologiobjekten är integrerade i TIA Portal är jäkligt smidigt

Ny marknad

Med Ikea som största, och tidigare enda, kund går man från att vara ren Ikeaunderleverantör till att även jobba med andra kunder. Köksluckor är en relativt ny marknad för Spaljisten.


– Köksmarknaden är enorm och för högblanka produkter med tjockare folie som vi gör är konkurrensen inte så stor, säger Florim Mustafa.

 

I det egna labbet kvalitetstestas material och produkter.

 

– Ikea har 25 års garanti på sina kök. Det sätter press på oss, säger Florim Mustafa.
 

Att göra köksluckor i många olika storlekar och färger kräver flexibilitet. Och att vara Ikealeverantör kräver, förutom kvalitet, kostnadseffektivitet.
 

– Kan vi spara en krona per artikel kan vi spara mycket. Vi måste hela tiden utvecklas så att det går snabbare och blir billigare, säger Florim Mustafa.

Att bara lägga in larmen en gång sparar tid

Givande samarbete

Samarbetet med Ikea har utvecklats från att vara ren underleverantör till ett djupare utvecklingssamarbete.

 

– I labbet testar vi hur man bäst folierar, vilket lim som passar till olika material i olika fuktighet och råder vad som borde väljas, säger Henrik Thorildsson, chef för produktionsteknik på Spaljisten.

 

Även med Automationsteknik har Spaljisten ett nära samarbete – ”Vi kan inte ha all kunskap själva, vi behöver ett tätt samarbete med experter” – och Automationsteknik har i sin tur ett tätt samarbete med Siemens.

 

– Siemens står för kvalitet och som en Solution Partner har vi ett tajt samarbete. Det är viktigt för våra kunder att vi är en systempartner som inte bara levererar kompletta linjer utan även bistår med service och support och ser till att produktionen fungerar. Då är det viktigt att vara med tidigt i processen för att förstå vilka funktioner som är viktiga, säger Jonas Fischer, vd på Automationsteknik som har byggt en ny wellpappspaketeringslinje åt Spaljisten.

Welltråg- och wellklossapplicering

I Ikeas optimeringssträvan att minska miljöpåverkan och effektivisera transporter togs den så kallade lastlisten fram, pallfot och hörnskydd i ett som limmas och bandas på en tjock wellbotten och som ersatte den traditionella träpallen för att optimera lastbilarnas fyllnadsgrad.
 

När Ikea nu tar palleteringen ytterligare ett steg längre genom att använda welltråg och wellklossar och byta från plastband till sträckfilm fick Automationsteknik, som byggde de tidigare lastlistlinjerna, uppdraget att ta fram de nya maskinlinjerna.


– Med denna nya kombinerade paketering och palletering får Ikea in ännu fler produkter i en lastbil.
Pallen, det vill säga wellklossarna, blir bara 60 mm höga jämfört med en Europapall som är 120 mm. Ytan blir lika stor som godsets yta, vikten blir mycket lättare och materialet kan sedan slängas i wellpappåtervinningen, säger Henrik Thorildsson.
 

I de nya welltråg- och wellklossappliceringslinjerna, där först welltråg viks och limmas runt godsstuvens nederkant och godset sedan fördelas till en av två robotlinjer där wellklossar mönsterläggs i olika mönster beroende på gods och limmas under godset, sitter ett tjugotal Sinamics S120-servosystem från Siemens. 

Nu kan jag med Sinema Remote Connect koppla upp mig hemma

Motion Control i TIA Portal

Linjerna byggdes med TIA Portal som automationsplattform med Motion Control integrerad.

 

– Att teknologiobjekten är integrerade i TIA Portal är jäkligt smidigt, säger Håkan Marke, automationsingenjör på Automationsteknik.

 

Säkerheten är också integrerad. Diagnostikmjukvaran Simatic ProDiag används

för att generera larm; alla larm skjuts ut direkt från plc:n och nödstoppen fås upp på alla paneler.

 

– Att bara lägga in larmen en gång sparar tid. Med ProDiag blir det även smidigt för operatörer och underhåll att via HMI:t gå in i alla sekvenser och grafer för att se aktuell status på exempelvis i vilket steg maskinen befinner sig, säger Håkan Marke.

 

Automationsteknik var även involverade i val av lim till klossarna; Ikea har krav på hur hårt klossarna ska sitta och de ska klara vissa tester.

Automatiserat flöde med flexibla linjer

Till Åseda kommer varje dag åtta lastbilar med spånskivor. En robot sågar ut 2 500 fronter/h i olika format, putsmaskiner putsar fram- och baksidor – med sandpapper från Ekamant, en annan kund till Automationsteknik som kan läsas om i Automationsnytt nr 4 2015 – med extremt låga toleranser. De högblanka produkterna kräver att spånskivan är slät, annars syns skavankerna. Från automatlagret körs materialet till folieringsmaskinerna där antistatdammsugare ser till att skivorna är dammfria och därefter bearbetas, kantas och borras de.


När det är dags att applicera welltråg och -klossar på godset lastas det på en buffertbana och transporteras till en centreringsenhet där det lyfts upp, mäts och centreras på banan med en remtransportör driven av ett Siemensservosystem. Godset går vidare till trågvikaren där welltråget viks och limmas runt stuvens nederkant med hjälp av tre Siemensservon. Därefter fördelas godset med en transfervagn till en av två parallella wellklosslinjer där det skannas för att tilldelas ett recept.
 

– Utmaningen är just att man inte vet vilken produkt och vilket format som kommer. Det finns oändligt många format så det måste vara flexibelt, säger Henrik Fredman, projektledare på Automationsteknik.

Enkel recepthantering med SQL-databas

Limstyckena måste stå i exakt rätt position. Skyttlarna drivs av servon och position, limtemperatur etc. ändras i recepten vars hantering sker via en SQL-databas, vilket innebär att linjerna jobbar mot samma bas; en ändring i SQL ändrar recepten i båda linjerna. I HMI:t kan operatören lätt skapa nya pallrecept eller redigera befintliga. Operatören väljer var klossarna ska monteras och får en visuell bild i HMI:t över klossmönstret. Ett artikelrecept skapas för varje artikelnummer och pallreceptet knyts till ett eller flera artikelrecept. Genom detta kan samma pallrecept användas till flera olika artikelnummer.

 

Wellklossarna mönsterläggs av en robot på två skyttlar drivna av fyra Siemensservon. En robotcell plockar klossarna direkt från pall varifrån de sedan transporteras till de bägge linjerna via sex transportbanor.

 

Efter att godset har fått wellklossarna applicerade transporteras det vidare för sträckfilmning – skonsammare mot godset än spännband – både horisontellt och vertikalt, även denna lösning med Siemensprodukter. Positionerna var det ska plastas har skickats enligt receptet. Sedan får godset en palletikett applicerad och åker vidare till höglagret. Även vid utlastningen används HMI från Siemens.

Fjärruppkoppling och fortsatt modernisering

Varje maskin har ett eget VLAN med Scalance S615 som det har gjorts routingar emellan och Sinema Remote Connect möjliggör fjärruppkoppling.


– Om vi skulle behöva hjälpa dem med något är det skönt för mig som privatperson att inte alltid behöva åka dit. Nu kan jag med Sinema Remote Connect koppla upp mig hemma, säger Håkan Marke.
 

Fabriken i Åseda kommer att automatiseras ännu mer. Logistikflödena kommer att automatiseras och knytas ihop mer; truckarna kommer att försvinna och onlineuppföljning på skärmar kommer att ge omedelbar feedback.


– Vi har gått från att jobba avhjälpande till förebyggande. Nästa steg är att jobba förutseende. Det är spännande tider, säger Florim Mustafa.

 

Hela fabriken ska även byta till förnybar energi.


– Hållbarhet är viktigt för oss och Ikea. Vi har haft Ikeas globala hållbarhetschef på besök och får mycket studiebesök från andra Ikealeverantörer, säger Florim Mustafa.


– Ur underhållssynpunkt skulle man kunna jobba ännu smartare än man gör idag. Om tre till fem år kommer det vara mycket vanligare med uppkoppling på servon som gör att du får information om var och när det kommer att behövas service. Det är riktigt smart och hållbart, säger Jonas Fischer.

Automationsplattform
TIA Portal med integrerad Motion Control

Styrsystem
Simatic S7-1500 med diagnostikmjukvaran Simatic ProDiag

HMI
Simatic HMI Panels: TP1500 Comfort 15’’

Strömförsörjning
Sitop smart: Sitop PSU300S 20 A; selektivitetsmodul Sitop PSE200U

Distribuerade I/O
Simatic ET 200SP, ET 200eco

Busskommunikation
Profinet, Profisafe, PN/PN-kopplare

Industriell nätverkskommunikation
switchar Scalance XB008, X204; säkerhetsmoduler Scalance S615, fjärrkommunikation Sinema Remote Connect

Servosystem
Sinamics S120 med Active Line Module och Double Motor Module

Frekvensomriktare
Sinamics G120C

Motorer
servomotorer Simotics S-1FK7

Energimätare
Sentron PAC 3200 med expansionsmodul

Lågspänningsprodukter
säkerhetsreläer Sirius 3TK, tryckknappar Sirius Act

Installationsprodukter
dvärgbrytare Sentron 5SY