通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化包裝系統
在挪威包裝專(zhuān)家Hvebergsmoen Potetpakkeri公司里，土豆不再需要手動(dòng)進(jìn)行分類(lèi)、稱(chēng)重、裝袋以及堆放在托盤(pán)上。相反地，由挪威機械制造公司Intek建造的一個(gè)自動(dòng)化包裝系統現在承擔起了這項艱苦的任務(wù)。據Hvebergsmoen Potetpakkeri公司講述，此新系統提高了35%的吞吐量，其中挪威的很大一部分馬鈴薯作物都在他們公司打包的。整個(gè)工藝過(guò)程都是在Beckhoff基于PC的控制平臺上通過(guò)EtherCAT自動(dòng)完成。EtherCAT和TwinCAT作為一種多功能接口交互，從而能夠與MES/ERP系統交換數據，以實(shí)現靈活和面向需求的工作流。
據總經(jīng)理Elling Odegaard所述，Hvebergsmoen Potetpakkeri的全自動(dòng)馬鈴薯裝袋系統是歐洲最現代化的系統。其產(chǎn)能為每年40,000噸，這一大型裝置占地面積達到12,000平方米（約129,000平方英尺）。最終用戶(hù)包括歐洲的雜貨連鎖店、Bama和Coop。“我們需要打包挪威本地以及進(jìn)口土豆，因此我們一年365天都是‘旺季’。我們每年處理大約120個(gè)不同的項目編號。”總經(jīng)理補充說(shuō)道。
包裝工作流程主要通過(guò)兩項創(chuàng )新技術(shù)進(jìn)行了革命性的改變：機器人和物流應用。在過(guò)去，土豆都是手工打包的—這是一項特別難且勞動(dòng)力密集的工作?，F在，Hvebergsmoen Potetpakkeri公司的七個(gè)包裝系統和三個(gè)碼垛中心分布了10臺KUKA機器人在執行這項工作。“機器人具有更高的靈活性，”Elling Odegaard解釋說(shuō)：“因為一名操作人員現在可以同時(shí)控制幾臺機器。”
PC 控制技術(shù)使得定制生產(chǎn)成為可能
機器人取下托盤(pán)并填上裝有土豆的包裝袋。一個(gè)標準的托盤(pán)一次大約能裝40袋，但系統也能夠處理其他類(lèi)型，例如最終用戶(hù)Coop使用的全自動(dòng)雙疊承盤(pán)。而機器人為設備的機械零件提供了一個(gè)全新的“實(shí)力”水平，物流系統的大部分也被替換，由一個(gè)集成式訂單管理和 生產(chǎn)系統取代。“系統對包裝和托盤(pán)自動(dòng)進(jìn)行標記。而在土豆通過(guò)包裝機時(shí)，它也會(huì )檢查重量并以電子方式跟蹤產(chǎn)品。”Odegaard 解釋道。為了執行此任務(wù)，控制系統中已經(jīng)集成了兩臺標簽打印機，可以同時(shí)給兩個(gè)托盤(pán)貼標簽。
所有客戶(hù)訂單都通過(guò)ERP系統輸入。它與分配命令到各個(gè)包裝線(xiàn)的生產(chǎn)系統相連接。檢查重量的系統通過(guò)PROFIBUS接口接收來(lái)自控制器的指令。包裝的重量根據馬鈴薯的類(lèi)型而定。設置通過(guò)產(chǎn)品選擇自動(dòng)輸入。在這一信息基礎上，控制器將程序代碼發(fā)送給KUKA機器人。 操作員所要做的就是選擇自動(dòng)啟動(dòng)生產(chǎn)單元并按下控制面板上的開(kāi)始按鈕。所有機器都相應地自動(dòng)配置。
根據貨運包裝箱序列代碼，Beckhoff的C6930工業(yè)PC將所有有關(guān)準備裝運的托盤(pán)的信息從TwinCAT PLC直接傳輸到ERP系統中。“有了這個(gè)系統，我們可以實(shí)時(shí)或多年后為每個(gè)產(chǎn)品類(lèi)型和客戶(hù)追蹤和跟蹤所有生產(chǎn)數據、各自的托盤(pán)位置、運單、發(fā)票和標簽數據，直到包裝袋。”Elling Odegaard解釋說(shuō)道。其結果是，公司現在有一個(gè)能夠完美滿(mǎn)足食品行業(yè)嚴格的跟蹤和追蹤要求的系統。
投資回報
占地面積龐大的包裝系統通過(guò)三臺C6930工業(yè)PC控制。獨立的控制站使用的是CP79xx系列15英寸面板，它采用的是不銹鋼外殼。它們用來(lái)顯示訂單的當前狀態(tài)以及日常生產(chǎn)情況?？刂破骱捅镜豂/O單元以及機器人的頻率轉換器與碼垛單元之間的通信通過(guò)EtherCAT實(shí)現， 每個(gè)生產(chǎn)單元都有一個(gè)自己的控制柜。為了保證系統的可靠性，控制柜配備了不間斷電源、電氣保護系統和快速熔斷保險絲。堅固耐用的Beckhoff IP 67總線(xiàn)端子盒分布在整個(gè)系統電氣柜的外面。
為了使系統更加有效，總經(jīng)理Elling Odegaard計劃安裝自動(dòng)感應器來(lái)實(shí)時(shí)測量設備的整體效率（OEE）。TwinCAT中生成的所有故障信息被直接傳輸到數據庫中。“這將為我們改善生產(chǎn)流程提供全新的解決方案。”Elling Odegaard說(shuō)道。
