ITALIEN: Ave Technologies, en del av företagsgruppen Omnia Technologies och en italiensk OEM-tillverkare inom livsmedels- och dryckessektorn, stod inför en betydande utmaning på grund av ett mekaniskt parallellstag mellan sina fyllnings- och förslutningsmaskiner för ättikaproduktion. Detta parallellstag gjorde synkronisering efter formatbyten till en lång och komplex process för operatörerna. För att tackla denna utmaning introducerade Ave Technologies automationsteam, bestående av programvaru- och automationsteknikspecialister, en elektronisk lösning för att ersätta det mekaniska parallellstaget. Det nya iC7-Automation-baserade elektroniska systemet är flexibelt, upprätthåller höga prestanda och förenklar drastiskt bytet mellan olika typer av produktionsformat.
Situation: Manuella formatbyten var tidskrävande och kostsamma
Ave Technologies, som har sin verksamhet i Spinea nära Venedig, tillverkar skräddarsydda tappningsmaskiner baserat på specifika kundkrav. Företaget är specialiserat på vätskefyllningsmaskiner och verkar på marknaderna för alkoholfria drycker och mjölk både i Italien och utomlands.
I tappningslinjen för ättika består maskinen som utför påfyllnings- och förslutningsprocesserna av flera sektioner:
- 1 blåskarusell för rengöring av flaskor
- 1 fyllningskarusell
- 2 förslutningshuvuden för hantering av både aluminium- och plastkorkar
I den initiala konfigurationen var bytet av flaskformat en lång och komplex process eftersom den innefattade ett mekaniskt-pneumatiskt system med en växel som måste kopplas in varje gång.
Detta system hade flera nackdelar:
- Tidsfaktor: Det tog flera dagar att hantera installationen av olika komponenter på maskinen
- Justering av flera hanteringsenheter krävdes: Detta resulterade i större arbetsbörda och komplexitet kopplat till en önskan om att kopplingen skulle förbli inkopplad även efter avstängning av maskinen.
- Otillräcklig maskinprestanda: Kapaciteten var knappt tillräcklig för en produktionshastighet på 12 000 flaskor per timme. Om produktionen skulle öka skulle systemet inte kunna erbjuda den tillförlitlighet som då hade krävts.
En lösning för att övervinna dessa utmaningar kunde ha varit att implementera borstlösa motorer och servoenheter. Detta skulle dock ha inneburit betydligt högre kostnader och större komplexitet kopplat till driftsättning, hantering av specialkablar längs maskinen och framtida reservdelshantering.
Lösningen: Precision utan komplexitet
För att övervinna denna utmaning har Ave Technologies testat en elektronisk
lösning som är baserad på frekvensomriktaren Danfoss iC7-Automation med en rörelsestyrningsapplikation i stället för det mekaniska parallellstaget. Under maskindesignfasen insåg automationsingenjörerna att nästa generations teknik behövdes för att uppfylla Ave Technologies och deras kunders behov. Frekvensomriktaren Danfoss iC7-Automation med integrerad cybersäkerhet visade sig vara rätt lösning.
Under testfasen möjliggjorde funktionerna i iC7-Automation en smidig övergång till ett flexibelt system, som upprätthöll höga prestanda och drastiskt förenklade formatbyten mellan olika produktionstyper med perfekt synkronisering.
Testresultaten visar att systemet erbjuder flexibilitet, enkelhet och kostnadsminskning i många aspekter av automatiserade formatbyten:
- Synkroniseringen är mycket exakt och enkel att implementera med hjälp av frekvensomriktare, asynkronmotorer och pulsgivare
- Inga ytterligare externa komponenter krävs tack vare att frekvensomriktaren är utrustad med integrerad programvara för applikationshantering
- PLC:n slipper hantera synkronisering och behovet av programvaruändringar är minimalt jämfört med det för standardmaskiner
- Full kompatibilitet med Siemens PLC och olika typer av pulsgivaråterkoppling
- Betydligt mindre komplexitet för både Ave Technologies och slutkunden
- Enkel hantering av reservdelar, vilket leder till ökad kundnöjdhet: inga specialkomponenter krävs och det räcker med de reservdelar som redan finns i lager
- Flexibilitet för anpassning till framtida krav utan att behöva lägga till komplexitet i form av till exempel PM-motorer, ökade cybersäkerhetskrav eller införande av ny PLC-typ. De enda begränsningarna är kopplade till mekaniska delar.
- Integrerad cybersäkerhet: Via MyDrive® Insight är det möjligt att ingripa via fjärråtkomst och övervaka kinematik och motorstatus för att få insikt om systemets driftstatus
- Möjlighet att integrera med standardarkitekturen hos Siemens PLC:er utan att lägga till komplexitet på programvarunivå. Detta är en viktig fördel med lösningen
Det som gjorde automationsteamet mest nöjda när det gällde iC7-Automation var den precision som uppnåddes i synkroniseringstoleransen med asynkronmotorer. Den uppnådda precisionen var en tiopotens bättre än det toleransmål på 0,3-0,4 mm som antogs under designfasen.
Det som sticker ut särskilt för mig är att även om det är ett synkroniseringssystem kan våra operatörer hantera allt på ett mycket enkelt sätt, utan press eller stress. Jag laddar receptet för den flaska jag vill ha, trycker på knappen och allt placeras precis som det ska. Ett oväntat och mycket uppskattat resultat.
Resultat: En säker och tillförlitlig lösning som är enkel att reproducera
För Ave Technologies var detta en helt ny tillämpning som verkade komplex och svår att implementera. Tack vare flexibiliteten och säkerhetsfunktionerna hos frekvensomriktaren iC7-Automation visade den sig dock vara enkelt att realisera, med mycket påtagliga fördelar för både Ave Technologies och slutkunden.
Nästa gång vi ställs inför en liknande utmaning kommer vi att vara redo och veta hur vi ska tackla den. iC7-Automation är en frekvensomriktare som är redo att uppfylla framtida krav, såsom drift med permanentmagnetmotorer (PM) och efterlevnad av cybersäkerhetsbestämmelser, vilket säkerställer att det här är en långsiktig investering.