ITALIA: Ave Technologies, parte del gruppo di aziende Omnia Technologies e OEM del settore Food and Beverage, ha dovuto affrontare una sfida significativa legata a un collegamento meccanico tra le sue macchine di riempimento e tappatura per la produzione di aceto. A causa di questo collegamento, la sincronizzazione dopo i cambi di formato delle bottiglie risultava un processo lungo e complesso per gli operatori. Per affrontare questa sfida, il team di automazione di Ave Technologies, composto da specialisti in software e ingegneria dell'automazione, ha introdotto una soluzione elettronica per sostituire il collegamento meccanico. Il nuovo sistema elettronico basato su inverter iC7-Automation è flessibile, mantiene alte prestazioni e semplifica notevolmente il cambio tra diversi tipi di formato di produzione.
La situazione: I cambi di formato manuali richiedevano molto tempo ed erano costosi
Ave Technologies, con sede a Spinea vicino a Venezia, costruisce imbottigliatrici su misura in base alle specifiche esigenze dei clienti . L'azienda è specializzata in riempitrici per liquidi e opera nel mercato delle bevande analcoliche e del latte, in Italia e all'estero.
Nella sua linea di imbottigliamento dell'aceto, la macchina che esegue i processi di riempimento e tappatura è composta da diverse sezioni:
- 1 giostra di soffiaggio per la pulizia delle bottiglie
- 1 carosello di riempimento
- 2 torri di tappatura per la manipolazione di tappi in alluminio e plastica
Nel setup iniziale, il cambio di formato delle bottiglie era un processo lungo e complesso, poiché utilizzava un sistema meccanico-pneumatico con un ingranaggio che doveva essere innestato ogni volta.
Questo sistema presentava diversi svantaggi:
- Fattore temporale: Occorrevano diversi giorni per gestire l'installazione di diversi componenti sulla macchina
- Era necessario regolare vari dispositivi di gestione: Ciò comportava più lavoro e maggiore complessità, dovuti alla volontà di mantenere la frizione innestata anche dopo lo spegnimento della macchina.
- Prestazioni inadeguate della macchina: Per una velocità di produzione di 12.000 bottiglie/ora, la capacità era appena sufficiente. In caso di aumento della produzione, il sistema non avrebbe assicurato l'affidabilità necessaria.
Una soluzione a questi problemi avrebbe potuto essere l'implementazione di motori brushless e servoazionamenti. Tuttavia, ciò avrebbe notevolmente aumentato i costi e le complessità relativi alla messa in funzione, alla gestione di cablaggi speciali lungo la macchina e alla futura gestione dei ricambi.
La soluzione: Precisione senza complessità
Per vincere questa sfida, Ave Technologies ha testato una
soluzione elettronica basata sul drive Danfoss iC7-Automation, con applicazione motion control, al posto del collegamento meccanico. Durante la fase di progettazione della macchina, gli ingegneri si sono resi conto che era necessaria una tecnologia di nuova generazione per soddisfare le esigenze di Ave Technologies e del suo cliente. Il convertitore di frequenza (VFD) iC7-Automation di Danfoss con cybersecurity integrata, si è rivelato la soluzione giusta.
Nella fase di test, le caratteristiche di iC7-Automation hanno consentito un facile passaggio a un sistema flessibile, mantenendo prestazioni elevate e semplificando notevolmente i cambi di formato tra diversi tipi di produzione, con una perfetta sincronizzazione.
I risultati dei test dimostrano che il sistema offre flessibilità, semplicità e riduzione dei costi in molti aspetti dei cambi di formato automatizzati:
- La sincronizzazione è estremamente precisa e semplice da implementare utilizzando VFD, motori asincroni ed encoder
- Non sono necessari componenti esterni aggiuntivi, grazie al VFD dotato di software gestionale integrato
- Il PLC non deve più gestire la sincronizzazione e le modifiche software rispetto alle macchine standard sono minime
- Piena compatibilità con PLC Siemens e diversi tipi di feedback dell'encoder
- Notevole riduzione della complessità sia per Ave Technologies che per il cliente finale
- Facile gestione dei ricambi, con conseguente maggiore soddisfazione del cliente finale: non sono necessari componenti speciali e i ricambi già a magazzino sono sufficienti
- Flessibilità per adattarsi ai requisiti futuri senza alcuna complessità aggiuntiva, come motori PM, sicurezza informatica o introduzione di un nuovo tipo di PLC . Le uniche limitazioni riguardano le parti meccaniche.
- Sicurezza informatica integrata: Tramite MyDrive® Insight è possibile intervenire da remoto e monitorare la cinematica e lo stato del motore per comprendere lo stato operativo del sistema
- Possibilità di integrazione con l'architettura standard dei PLC Siemens senza aggiungere complessità a livello di software. Questo è un vantaggio chiave della soluzione
Ciò che ha soddisfatto maggiormente il team di automazione, è stata la precisione ottenuta nella tolleranza di sincronizzazione con i motori asincroni. La precisione risultante era di un ordine di grandezza migliore del target di tolleranza assunto nella fase di progettazione, a 0,3-0,4 mm.
Mi ha colpito in particolare il fatto che, nonostante si trattasse di un sistema di sincronizzazione, i nostri operatori riuscivano a gestire tutto molto facilmente, senza pressione o stress. Carico la ricetta per la bottiglia che voglio, premo il pulsante e, come per magia, tutto si posiziona come dovrebbe. Un risultato inaspettato e molto apprezzato .
Il risultato: Una soluzione sicura e affidabile, facile da replicare
Per Ave Technologies, si trattava di un'applicazione completamente nuova che sembrava complessa e difficile da implementare. Tuttavia, grazie alla flessibilità e alle caratteristiche di sicurezza del VFD iC7-Automation, si è dimostrato facile da realizzare, con vantaggi altamente tangibili sia per Ave Technologies che per il cliente finale.
La prossima volta che si presenterà una sfida simile, saremo pronti e sapremo come affrontarla. iC7-Automation è un inverter VFD pronto a soddisfare i requisiti futuri, come il funzionamento con motori a magneti permanenti (PM) e la conformità alle normative sulla sicurezza informatica, garantendo così un investimento a lungo termine.