Aktuální vydání

celé číslo

10

2017

Systémy pro řízení výroby, PLM, SCADA

celé číslo

Efektivní a flexibilní balení na míru pro výrobce balicích strojů – Optimized Packaging Line

Doba potřebná na uvedení výrobku na trh je stále důležitějším indikátorem úspěchu. Její zkrácení při zachování kvality celého procesu je proto cílem mnoha výrobců, neboť se může stát rozhodujícím faktorem v konkurenčním boji. Společnost Siemens nabízí v tomto ohledu řešení pro různá odvětví a oblasti průmyslu. Výrobcům balicích strojů poskytuje řešení pod označením Optimized Packaging Line (OPL) pro optimalizaci celé balicí linky z pohledu produktivity, flexibility, spolehlivosti i energetické náročnosti. 

Hlavním tématem v souvislosti s balicími linkami se v současnosti stává propojení strojů a zařízení různých výrobců. S tím často souvisí vysoké náklady na integraci, časově náročné uvádění do provozu a nejasně stanovené hranice zodpovědnosti jednotlivých dodavatelů pro výrobce strojů a linek (OEM). Rozmanité automatizační prostředky použité výrobci s sebou nesou zvýšené náklady na údržbu, nedostatečnou transparentnost, nákladné servisní úkony při výpadcích výroby a časově náročné odstraňování případných problémů. Toto vše výrazně zvyšuje provozní náklady uživatele. Společnost Siemens dává odpověď na všechny tyto problémy – modulární řešení Optimized Packaging Line. 

Co přináší řešení Optimized Packaging Line (OPL)

Základem konceptu OPL jsou standardizované moduly pro vypracovávání návrhu zařízení, uvádění do provozu, řízení, diagnostiku a správu (obr. 1). Pomocí nástroje EasyProject Generator z nich projektant „poskládá“ celý stroj. Předkonfigurované a otestované funkce umožňují rychlou a jednoduchou integ­raci jednotlivých strojů do linky včetně připojení do komunikační sítě – díky tomu jsou informace nejen předávány mezi jednotlivými stroji v lince (horizontální komunikace), ale zároveň je automaticky zajištěn jejich přenos do celopodnikové sítě (vertikální směr). Toto řešení zaručuje jednotný bezpečnostní a provozní koncept, vytváří základ pro snížení celkových nákladů na vlastnictví (TCO), zvyšuje dlouhodobou bezpečnost investic a optimalizuje produktivitu a kvalitu. Implementace mezinárodních standardů (OMAC, Weihenstephan Standard) přináší vysokou transparentnost všech připojených zařízení a jejich bezproblémovou kooperaci.  

Výhody pro projektanty i koncové uživatele

Koncept OPL nabízí řešení pro všechny, kdo řeší otázky spojené s návrhem a provozováním balicích strojů a linek (obr. 2). Projektantům a programátorům poskytuje výhody nejen při návrhu, ale i při všech následných etapách životního cyklu zařízení. Knihovny pro panely HMI a pro řídicí systémy Simatic a Simotion pokrývají jednotlivé technologické uzly a výrobní stroje v jejich nejrůznějších kombinacích. Nástroj EasyProject Generator z uvedených stavebních kamenů vytvoří základ řídicí aplikace. Tento základ výrazně zkracuje dobu vývoje, snižuje chybovost aplikace a usnadňuje integraci celé linky. Díky otevřenému inženýrskému prostředí TIA Portal (Totally Integrated Automation) zastřešuje OPL celou balicí linku při využití běžných komunikačních a automatizačních standardů.

Koncoví uživatelé balicích zařízení mohou mj. těžit ze snadné integrace do podnikových systémů. Implementované standardy OMAC a Weihenstephan Standard umožňují jak dobrou diagnostiku a vizualizaci probíhajících procesů, tak i snadné propojení na MES (Manufacturing Execution System). Stejně důležité je sjednocení HMI a ovládacích prvků strojů. Tato řešení vznikala v těsné spolupráci s výrobci strojů a jejich komponent (OEM), a odrážejí proto skutečné potřeby zákazníků. Jejich jednotné využití vede ke snížení nákladů na školení, prevenci chyb vzniklých nevhodnou obsluhou a rovněž ke zvýšení produktivity výroby.

Opomenuty nezůstávají ani další aspekty moderní výroby – energetická efektivita, zabezpečení dat a komunikací, trasování výroby atd. Všechny tyto oblasti nalézají podporu v propracovaných nástrojích, které jsou součástí řešení Optimized Packaging Line společnosti Siemens. 

Snížení celkových nákladů

Náklady na pořízení tvoří pouhých 20 % z celkových nákladů na vlastnictví výrobního zařízení (TCO). Díky jednoduššímu propojení strojů a určeným oblastem zodpovědnosti jednotlivých dodavatelů OPL výrazně zkracuje dobu potřebnou na integraci strojů do linky. Snižují se rizika spojená s uváděním do provozu, zatímco údržba a budoucí rozvoj se podstatně zjednodušují. Školení zaměřená na potřeby výrobců strojů nebo jejich koncových uživatelů dále zvyšují užitnou hodnotu a efektivitu, ale také zrychlují vývoj a použití strojů. Integrace standardů OMAC a Weihenstephan jasně a transparentně vymezuje komunikační rozhraní jednotlivých strojů i celé linky. Tyto standardy představují další úroveň integrace, když zajišťují jednoduché řízení, monitorování i diagnostiku připojených strojů různých výrobců, čímž výrazně zvyšují efektivitu výroby.

Optimized Packaging Line díky snížení TCO uvolní investice do další modernizace a vylepšení výroby a tím dále zvyšuje konkurenceschopnost výrobců. Je tedy přímou odpovědí na požadavky dnešní doby.

Více informací: www.siemens.com/opl 

Ing. Martin Koželka, Siemens, s. r. o.

Obr. 1. Základní komponenty konceptu OPL

Obr. 2. Knihovny, jež jsou součástí OPL

Obr. 3. Součástí moderních balicích linek jsou stále častěji dopravníky s autonomními vozíky MCS (Multi-Carrier System)

Standardy OMAC a Weihenstephan

OMAC je mezinárodní organizace pro automatizaci a řízení strojů (Organization for Machine Automation and Control), sídlící v USA. V OMAC existuje pracovní skupina OMAC Packaging Workgroup (OPW; http://omac.org/workgroups/packaging-workgroup/), která vytváří směrnice OMAC Packaging Guidelines, jejichž cílem je zefektivnit provoz balicích strojů, zvýšit flexibilitu a zjednodušit integraci jednotlivých komponent. Dokumenty PackML a PackTags vytvořené OPW jsou součástí normy ANSI/ISA 88.

Weihenstephan Standards (WS; www.weihenstephaner-standards.de) jsou standardy komunikačních rozhraní pro sběr dat vytvořené na Technické univerzitě v Mnichově a pojmenované podle jednoho z jejích kampusů Freising-Weihenstephan. Existují tři knihovny: pro výrobu potravin WS Food, pro pekárenské stroje WS Bake a pro balicí a plnicí stroje WS Pack (v přípravě je WS Brew pro pivovarnictví). Standardy specifikují fyzické rozhraní, jejich obsah a obsahují doporučení pro vyhodnocení dat a tvorbu reportů, rozhodujících ukazatelů efektivity, energetické účinnosti atd.

(ed)