Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Systémová řešení pro jednoúčelové stroje

Systémová řešení pro jednoúčelové stroje

Divize Motor Jikov Fostron a. s., součást skupiny Motor Jikov Group, úspěšně navazuje na 40letou tradici výroby jednoúčelových strojů s orientací převážně na automobilový průmysl. Vyrábí jednoúčelové stroje vlastní konstrukce určené k obrábění odlitků a výkovků, samostatné montážní stroje i celé montážní linky. Jde o stroje schopné poloautomatického i plně automatického provozu, s kontrolou přítomnosti montovaných dílů a ověřením funkceschopnosti montovaného výrobku. Ročně firma vyrábí asi 30 strojů a zařízení. Systém řízení jakosti u firmy Motor Jikov Fostron je certifikován podle normy ISO 9001:2000. V posledních dvou letech se firma zaměřila na zdokonalování elektroinstalace a řídicích systémů jednoúčelových strojů a zařízení. Obr. 1. Nedílnou součástí tohoto úsilí je těsná spolupráce firmy s dodavateli elektroinstalačních a automatizačních komponent a podpora ze strany těchto dodavatelů, přičemž cílem je vytvořit co nejdokonalejší stroje pro náročné konečné zákazníky.

Požadavky na jednoúčelové stroje

Ať už jde o jednoduché obráběcí, montážní nebo manipulační úkony, nebo ucelené soubory operací s výrobky, jsou jednoúčelové stroje efektivním řešením především v oblastech velkosériových výrob, a to nejen v automobilovém průmyslu.

Se složitostí stroje se zvětšují počty snímačů i akčních členů potřebných k optimálnímu řízení celého výrobního nebo montážního procesu a rostou požadavky na funkční schopnosti, kvalitu a ekonomiku elektrické instalace stroje. Elektrická instalace by měla být – ostatně stejně jako celý stroj – přehledná, při změně výrobního postupu, popř. uspořádání stroje snadno rozšířitelná a v případě poruchy rychle opravitelná.

Obr. 2.

Obr. 1. Při větších počtech snímačů a ventilů je výhodné použít slučovače signálů rozmístěné po stroji (v kroužku)
Obr. 2. Sestavování stroje pro montáž dveřních pantů automobilů používajícího mj. distribuované moduly binárních I/O značky Murrelektronik

Jednoúčelové stroje se vyznačují kompaktní stavbou, a tak volba způsobu provedení jejich elektrické instalace není nejjednodušší záležitostí. Často se o elektroinstalaci rozhoduje až v okamžiku, kdy je stroj po mechanické stránce již hotov.

Produkty značky Murrelektronik pomáhají konstruktérům

Firma Murrelektronik nabízí produkty umožňující velmi účelně a ekonomicky řešit elektroinstalace právě v uvedených případech. Sortiment těchto produktů sahá od těch nejjednodušších až po složité. O zkušenosti s jejich používáním v praxi se podělil se zástupcem společnosti Murrelektronik CZ elektroprojektant firmy Motor Jikov Fostron Vítězslav Valtr v rozhovoru uvedeném na následující straně v rámečku.

Z rozhovoru plyne, že z komponent usnadňujících sběr i rozvod I/O signálů po stroji jsou v praxi důležité především distribuované slučovače I/O signálů, jak detailně ukazuje příklad na obr. 1.

Komplexní ukázkou použití aktivních prvků od firmy Murrelektronik, a to modulárního systému Cube67, je realizace stroje pro montáž dveřních pantů automobilů (obr. 2). Zde jsou spolu s moduly binárních I/O použity mj. také moduly pro připojení klasických ventilových terminálů (obr. 3).

Obr. 3.

Obr. 3. Detail připojení klasických ventilových terminálů ve stroji z obr. 2

Stroj má otočný stůl s osmi polohami, okolo kterého jsou rozmístěny montážní stanice pro jednotlivé operace. Na stroji je použito 132 snímačů, 70 pneumatických ventilů v sedmi blocích značky Festo a sedm hydraulických ventilů. V systému Cube67 jsou zapojeny dva uzly BN-P, sedm modulů pro připojení bloků Festo, čtrnáct modulů po šestnácti binárních vstupech a jeden multifunkční modul. Uvedený stroj byl vyráběn koncem roku 2006 a koncovému zákazníkovi byl předán na přelomu let 2006/2007. Koncový zákazník je se strojem velmi spokojen a jedná s firmou Motor Jikov Fostron o výrobě dalšího stroje ve druhé polovině letošního roku.

Kabelbutler™ – optimální logistické řešení

Pojízdný regál na kabely Kabelbutler od firmy Murrelektronik je logistickým řešením pro výrobní podniky vyrábějící sériové i jednoúčelové stroje. Jde o mobilní sklad kdykoliv skýtající standardní sortiment kabelů ke snímačům a akčním členům i konektorů od firmy Murrelektronik. Vozík Kabelbutler stojí u zákazníka ve výrobní hale a poskytuje – stejně ochotně jako komorník svému pánovi – rychle, spolehlivě a na správném místě kabely potřebné k instalaci řídicího systému stroje.

Obr. 4.

Obr. 4. Kabelbutler™ – pojízdný regál na kabely v ybavený poloautomatizovaným objednacím systémem

Zjednodušený objednací postup, vedený přímo z montáže prostřednictvím skeneru dodávaného současně s vozíkem, zaručuje včasné objednání spotřebovaného zboží, avšak dlouhodobě nezvyšuje skladové zásoby.

Firma Motor Jikov Fostron je první firmou v České republice, která kabelový vozík Kabelbutler používá. Byl jí bezplatně zapůjčen na roční testování (obr. 4).

Podle slov Ing. Radomíra Hroudy, ředitele divize Jednoúčelové stroje firmy Motor Jikov Fostron, se od okamžiku používání kabelového vozíku firmy Murrelektronik nestalo, že by pro chybějící kabely došlo ke zdržení montáže, a tím i k opožděnému předání stroje koncovému zákazníkovi, a to ať už šlo o nově požadované provedení kabelu nebo špatný odhad délky kabelu při projektování stroje. Dále Ing. Hrouda sám říká, že bez nabídky bezplatného ročního testování by navržené řešení přijal jen těžko, ale již po půlročním používání vřele doporučuje každé podobné firmě, která řeší problémy s instalací propojovacích kabelů na strojích, aby nabídku firmy Murrelektronik využila. A to nejen z logistických, ale i z ekonomických důvodů.

Firma Murrelektronik nabízí vozík Kabelbutler buď na dlouhodobou zápůjčku na dobu čtyř let, nebo formou přímého nákupu celého systému.

S produkty Murrelektronik jsme vždy našli řešení

Na názory na problematiku elektrických instalací na jednoúčelových strojích a na zkušenosti s produkty značky Murrelektronik, vlastní i jeho spolupracovníků, se ptal zástupce společnosti Murrelektronik CZ spol. s r. o. Vítězslava Valtra, elektroprojektanta z firmy Motor Jikov Fostron.

Jaká jsou podle vás největší úskalí při řešení elektrických instalací na jednoúčelových strojích?
Největším problémem u složitých jednoúčelových strojů je maximálně jednoduše a přehledně připojit velké množství snímačů k PLC. Dalším problémem je případný nárůst počtu snímačů, které si vyžádají konstrukční zásahy prováděné na stroji až při jeho uvádění do chodu.

Jakou cestu při volbě způsobu provedení elektrické instalace volíte?
Rozhodující je v první řadě složitost stroje – počet snímačů a ventilů. U strojů obsahujících do maximálně deseti snímačů a ventilů volíme klasický způsob zapojení – přímo na svorky v rozváděči. U většího počtu snímačů a ventilů je již výhodnější použít slučovače (viz obr. 1 – pozn. red.).

Jaké produkty Murrelektronik vám pomáhají při řešení instalací?
U jednodušších strojů, tj. asi do 40 snímačů, používáme pasivní slučovače a u složitějších úloh modulární systém Cube67.

Kde vidíte hranici mezi použitím pasivních a aktivních způsobů sdružování signálů?
Na tuto otázku nelze dát jednoznačnou odpověď. Při rozhodování je totiž nutné vzít v úvahu mnoho otázek a požadavků.

Pasivním slučovačem je možné sdružit až šestnáct snímačů do jednoho vícežilového kabelu. To sice přinese úsporu počtu kabelů a vývodek na rozváděči, ale v rozváděči musí být místo pro připojovací svorky. Jsou-li použity např. čtyři slučovače, musí být pro ně v rozváděči asi 72 svorek.

Při použití např. modulárního systému Cube67 je možné připojit několik stovek snímačů a ventilů při minimální potřebě svorek v rozváděči – vlastně pouze pro napájení systému. Všechny signály jsou u systému Cube67 přenášeny po sběrnici Profibus, což znamená jeden kabel pro celý systém.

Rozhodnout se mezi pasivním a aktivním způsobem sdružení signálů není jednoduché. Pasivní slučovače jsou sice levnější, ale zapojování je pracnější a vyžaduje dost místa v rozváděči. Modulární systém Cube67 je sice dražší, ale při větším počtu signálů přinese prokazatelnou úsporu doby zapojování, ušetří místo v rozváděči (může být menší) a ušetří náklady na velký počet svorek. Jsou-li na stroji použity komponenty s rozhraním Profibus, je samozřejmě výhodné použít systém Cube67. Velkým přínosem pro naši práci je možnost kdykoliv a jakkoliv systém velice jednoduše a rychle rozšířit. Téměř bez elektrikářského zásahu do rozváděče.

V čem vidíte největší přínos pro vaši práci u produktů Murrelektronik?
V úspoře času elektrikáře i projektanta, tj. v úspoře nákladů. Stroje použitím produktů Murrelektronik získají přehlednost a „fazónu“.

Setkal jste se s případem, kdy jste s produkty Murrelektronik nedokázal vyřešit váš problém?
Zatím ne.

Jak byste zhodnotil vámi používané produkty Murrelektronik z hlediska vlastní montáže na stroji?
Všechny zmíněné komponenty nám velice usnadňují a zrychlují montáž. K připojování snímačů již dlouho používáme kabely Murrelektronik. A tady vznikal vždy problém s volbou vhodné délky a typu kabelu. Podle strojařského výkresu v počítači konstruktéra se jen velmi těžko volí nejvhodnější kabelová trasa. Ale kabely bylo nutné včas objednat. Tak byly většinou objednány kabely raději delší a ve větším počtu. To je ale nehospodárné a v konečné fázi i málo operativní. Jestliže se navíc stalo, že nějaký kabel chyběl, byl tu další problém – termín dodání stroje. Kabel se musel dodatečně objednat, ale to je minimálně další dva dny ztráta.

Jak tento problém řešíte?
Firma Murrelektronik nám před půl rokem zapůjčila kabelový vozík, ve kterém máme dostatečnou operativní zásobu všech používaných druhů kabelů a konektorů. Pro mě, elektroprojektanta, je to velký přínos. Při projektování vůbec neřeším, jak dlouhé kabely, jaký typ nebo kolik kusů budeme potřebovat. To se řeší až při vlastní stavbě stroje. Vozík je přistaven u stroje a elektrikář si vezme z vozíku kabel, který je nejvhodnější (viz obr. 4 – pozn. red.). Nic nechybí a nic není navíc. A je to rychlé. Prostě fajn – vřele doporučuji.

(Motor Jikov Fostron a. s.,
Murrelektronik CZ spol. s r. o.)

Výhody pro výrobce jednoúčelových strojů

Systémová řešení od firmy Murrelektronik jsou pro výrobce strojů výhodná v mnoha ohledech. Produkty na sebe svou skladbou navzájem navazují a nabízejí možnosti modulární výstavby, a tudíž rychlého a operativního řešení při konstrukci i jednotlivého stroje, snadné modifikace strojů při přechodu na výrobu nových variant původních produktů, rychlé přestavby strojů určených k určitému účelu na úplně nový a rovněž i možnost teleservisu, který firma Motor Jikov Fostron nabízí svým koncovým zákazníkům.

Firma Murrelektronik navíc, formou logistického řešení Kabelbutler, přináší uživatelům svých produktů velkou přidanou hodnotu, přesně podle firemního hesla Stay Connected – stále ve spojení, se všemi svými zákazníky.

Ing. Vladimír Schnurpfeil, Murrelektronik CZ spol. s r. o.

Murrelektronik CZ, spol. s r. o.
Průmyslová 762
333 01 Stod
tel.: 377 233 912
fax: 377 233 929
e-mail: info@murrelektronik.cz
http://www.murrelektronik.cz