Myśląc o współczesnym zakładzie produkcyjnym nie można pominąć tematu digitalizacji. Nowoczesne systemy opierają się na rozwiązaniach cyfrowych i przynoszą przedsiębiorstwom, i dużym i mniejszym, wymierne korzyści.
Nasza firma AUTOMATECH – Partner Digitalizacyjny Siemens – projektuje i wdraża rozwiązania uwzględniające nowoczesne aplikacje digitalizacyjne.
Poniżej omawiamy kilka przykładowych use case z wykorzystaniem oprogramowania symulacyjnego SIMIT, S7-PLCSIM Advanced i innych od firmy Siemens.
Use case 1: Optymalizacja zaawansowanego centrum obróbczego, które służy do obróbki elementów np. silnika
Głównym zadaniem do zrealizowania (zasymulowania) było sprawdzenie, czy można skrócić czas cyklu niezbędny na automatyczne czyszczenie narzędzia pomiędzy kolejnymi etapami produkcji, co każdorazowo wymusza kilkukrotne 10 sek. przerwy w procesie obórki 1 detalu. W wyniku symulacji okazało się, że jeśli czyszczenie nie byłoby wykonywane każdorazowo, to będą pojawiać się drgania, a wykrywając anomalie w postaci drgań będziemy mieli sygnał, że narzędzie jest zanieczyszczone i dopiero wtedy proces czyszczenia byłby aktywowany. W ten sposób klient znacząco może skrócić czas cyklu, przy tej samej jakości produktów i niezawodności pracy maszyny. Powyższe wnioski wynikały z przeprowadzonych testów na modelu symulacyjnym i informacji tylko o prędkości obrotowej narzędzia.
Use case 2: Optymalizacja nagrzewania noży tnących w maszynie do cięcia materiału
W tym przypadku, na podstawie sygnału tylko z 1 czujnika oraz przygotowanemu modelowi symulacyjnemu zestawu noży tnących zostało zaprezentowane, w jaki sposób sterować nagrzewaniem, żeby proces cięcia mógł być prowadzony prawidłowo, nie następowało przegrzewania noży oraz żeby można było zaoszczędzić na zużyciu energii.
Use case 3: Reftrofit prasy wulkanizacyjnej do produkcji opon
W tym projekcie symulacyjnym głównym celem była poprawa stabilności procesu (jakości produktów) i obniżenie zużycia energii potrzebnej do produkcji opon. Tradycyjny sposób przeprowadzenia takiej analizy oznaczałby wyposażenie prasy w 15 drogich czujników przepływu, ich montaż na rurociągach maszyny, integracja z systemem sterowania, przestój maszyny i inne. Natomiast realizując proces symulacyjny należy przygotować (lub użyć z gotowej biblioteki) właściwy model symulacyjny pompy, odczytać z maszyny dane o prędkości obrotowej i ciśnieniu na wlocie (te pomiary są dostępne w obecnych układzie sterowania), przygotować rozwiązanie Edge, które na podstawie powyższych danych oraz modelu symulacyjnego będzie wyliczać przepływ pompy na wyjściu, a w kolejnym kroku wyliczać sprawność 5 pomp. W wyniku symulacji można określić czy np. po retrofcie prasy (szczególnie pompy) możliwe jest oczekiwane zmniejszenie zużycia energii czy jednak niezbędna są inne działania. Metoda symulacyjna kosztowała 1 dzień przy przygotowaniu modelu symulacyjnego oraz ok 2 tygodni na przeprowadzenie symulacji. Metoda tradycyjna prowadząca do podobnych wniosków kosztowałaby bardzo dużo (zakup sprzętu + koszty wdrożenia + przerwa w produkcji). Tutaj także symulacja zrealizowana była w EDGE na maszynie, do którego podłączone były istniejące dane z maszyny przez OPC UA oraz wgrany był model symulacyjny, a jako wyniki podawany był przepływ na wyjściu z 5 pomp.
Firma Siemens oferuje różne rodzaje symulacji i rozwiązań EDGE m.in. z użyciem robotów różnych producentów. Obecnie można łatwo przygotować system sterowania + EDGE w jednym urządzeniu (np. Panel IPC, Switch itd.) w którym zarówno pracuje aplikacja EDGE do symulacji i wizualizacji np. na tabletach + wirtualny sterownik S7-1500V współpracujący z elementami wykonawczymi w tym z wyspami ET200SP, napędami serwo, sterownikiem robota itd.
W AUTOMATECH tworzymy projekty symulujące prace nie tylko pojedynczych maszyn czy linii produkcyjnych, ale także całego zakładu w celu eliminacji wąskich gardeł, zwiększenia efektywności, zmniejszenia zużycia energii wykorzystania zasobów.
Poniżej przykład projektu symulacyjnego, dzięki któremu skuteczność i celowość retrofitu dużej prasy (wyposażonej w 5 pomp) można ocenić bez kosztownej instalacji przepływomierzy (koszt przepływomierzy, niezbędne miejsce do instalacji, konieczność przestoju maszyny w celu montażu itd.), wykonując tylko symulację i wykorzystując dostępne dane z maszyny (prędkość silnika pompy) oraz LiveTwin.
Symulacje są tak dobre jak dobre są przygotowane modele. Dostępnych jest obecnie wiele gotowych bibliotek ze sprawdzonymi modelami zarówno dla produktów Siemensa jak również dla wielu typowych elementów technologicznych w przemyśle procesowym i maszynowym dla elementów mechanicznych, elektrycznych oraz wielu procesów.
Przykład poniżej pokazuje, jak prosto można na podstawie zdjęć wielu różnych produktów nauczyć AI rozpoznawania zdjęć sterowników np. S7-1500 nie zależnie od ich umiejscowienia na zdjęciu.
Obecnie wirtualny sterownik PLCS7-1500V można będzie uruchomić na urządzeniach Edge’owych różnych producentów np. w Switchu czy panelu HMI.
Experts in Safety ● Automation Engineering
Automatech Sp. z o.o.
ul. Ewy 2, 05-816 Opacz - Kolonia
Nasze strony
Realizacja: ReklamaSem
