Rychlejší změna formátů díky technologiím IO-Link, RFID a digitálním ukazatelům polohy
Až o 30 % kratší doby přestavby a méně chyb při seřizování
Odvětví: Obalový průmysl | Zákazník: Světový lídr v oblasti výroby potravin
Světový lídr v oblasti výroby potravin hledal možnosti, jak zvýšit efektivitu výroby a zlepšit dostupnost strojů. Po zhodnocení různých přístupů se společnost rozhodla pro implementaci kombinace technologií Balluff RFID, SmartLight a IO-Link na etiketovací lince pro plechovky s kávou, aby bylo možné provádět změny formátu rychleji a spolehlivěji.
Situace
Stroj zpracovává pět různých velikostí plechovek, od nejmenší o hmotnosti 400 g až po největší o hmotnosti 1700 g. Výrazné rozdíly ve velikosti činí změnu formátu náročnou, zejména při přechodu mezi menšími a většími velikostmi plechovek.
Tato konkrétní výrobní linka se těší vysoké poptávce a musí být v provozu 24 hodin denně. Stroj s dvanácti výměnnými stanicemi se stal úzkým hrdlem při přestavbě, takže pro uspokojení poptávky bylo zásadní zkrátit prostoje.
Výzva
Největší výzvou bylo zkrátit prostoje při změně formátu a zlepšit rozběh výrobní linky po dokončení přestavby. Každá minuta, kterou zde ušetříme, může být využita pro hodnotnější výrobu. Důležité bylo také snížit potřebu školení a poptávku po zkušeném personálu. Dobří a kvalifikovaní zaměstnanci se shánějí obtížně a jsou navíc dražší.
Celkově spočívala výzva ve zvýšení produktivity a ziskovosti této výrobní linky, aby bylo možné vyrobit více zboží za méně peněz.
Technologie Balluff v praxi
Za účelem optimalizace procesu zavedl zákazník kombinaci technologií Balluff RFID, digitálních polohoměrů, SmartLights a zařízení podporujících rozhraní IO-Link.
Technologie RFID automaticky identifikovala správné formátové díly a nástroje ještě před spuštěním výroby, čímž zajistila, že stroj byl správně nastaven pro vybraný formát plechovek. Digitální polohoměry společnosti Balluff a zařízení SmartLights prováděly obsluhu krok za krokem procesem přestavby pomocí jasných vizuálních pokynů. Protokol IO-Link umožnil transparentní komunikaci mezi senzory, akčními členy a řídicím systémem stroje, takže stav všech nastavení byl kdykoli jasně viditelný.
Výsledky
Dopady byly okamžité:
-
Až o 30 % kratší doby přestavby díky větší transparentnosti při nastavování a rychlejší kontrole nastavení stroje.
-
Přibližně o 50 % méně chyb způsobených nastavením díky ověřování formátu pomocí RFID.
-
Až 25 % nižší nároky na školení obsluhy díky intuitivním indikátorům stavu a zjednodušené kontrole nastavení pomocí digitálních polohoměrů a SmartLights.
-
Zlepšená kvalita výrobků a vyšší bezpečnost procesů díky ověřeným nastavením strojů a zpětné vazbě v reálném čase od zařízení IO-Link.
-
Vyšší dostupnost strojů a zvýšená celková efektivita zařízení (OEE).
Výhody pro zákazníka
To, co dříve představovalo složitý proces silně závislý na zkušenostech, se proměnilo v reprodukovatelný a mimořádně spolehlivý postup. Obsluha dnes může provádět změny formátu rychleji a bezpečněji, zatímco výrobní týmy těží z menšího počtu chyb, trvale vysoké kvality a zkrácených prostojů.
Díky kombinaci technologie RFID pro identifikaci formátu, digitálních polohových indikátorů pro přesné nastavení stroje, technologie SmartLight pro přehlednou vizualizaci stavu stroje a rozhraní IO-Link pro plynulou komunikaci a diagnostiku se zákazníkovi podařilo zkrátit doby přestavby, snížit počet chyb při seřizování a zvýšit dostupnost svého stroje na etiketování plechovek.
Poznámka: Uvedené procentuální hodnoty představují typické výhody pro zákazníky, kterých lze dosáhnout v balicích aplikacích s procesy přestavby. Slouží pouze pro ilustrační účely a nevycházejí z naměřených hodnot konkrétní instalace.
Produkty
SmartLight – LED signální světla
Čtečky HF RFID (13,56 MHz)
IO-Link Master
Digitální polohoměry
SmartLight – LED signální světla
- Princip funkce
- Signalka se zvukovým modulem a stroboskopickým světlem
- Rozhraní
- IO-Link 1.1
- Provozní napětí Ub
- 18–30,2 V DC
- Připojení
- Konektor M12 × 1, 5pólový
- Segmenty, počet max.
- 6
- Předdefinované barvy
-
červená
zelená
žlutá
modrá
purpurová
azurová
bílá
oranžová
lze konfigur. - Indikace funkce
-
Segment
Fill level
Runlight
Flexible
Ultimate - Hlasitost max.
- 95 dB
- Možnost nastavení
-
Display
Strobe light
Hlasitost - Dodatečná funkce
- Extended mode
- Rozměr
- 60.6 x 60.6 x 303.9 mm
- Materiál pouzdra
-
PC, průhledný
PBT GF30 - Upevnění
- Matice M18 × 1
- Teplota prostředí
- -25...50 °C
- Krytí
- IP 65
- Přenosový výkon
- COM3 (230,4 kbaud)
- Procesní datový cyklus min.
- 5 ms
- Procesní data IN
- 1 bajt
- Procesní data OUT
- 24 bytes
Čtečky HF RFID (13,56 MHz)
- Skupina výrobků
- HF (13,56 MHz)
- Rozměr
- 25 × 10 × 50 mm
- Montáž
- nekovový (volná zóna) na kov zarovnaný v kovu
- Tvar antény
- kulatý
- Podporované typy datových nosičů
-
DIN ISO 15693
DIN ISO 15693 (High Memory) - Připojení
- Konektory, konektor M12 × 1, 4pólový
- Materiál pouzdra
- ABS, ABS-GF16
- Teplota prostředí
- 0...70 °C
- Krytí
-
IP 68
IP 69K - Rozhraní
- IO-Link 1.1
- Schválení/konformita
-
CE
UKCA
FCC Part 15
IC (Radio)
WEEE
Ecolab
cULus
MIC
IO-Link Master
- Special characteristics
- Washdown
- Rozhraní
- Profinet / EtherNet/IP / EtherCAT / Modbus TCP
- Interface IIoT
- REST API, MQTT parsed
- Přídavná rozhraní
- 8× IO-Link
- Třída portu
- Typ A
- Výstupní proud max.
- 4 A
- Indikace
- ne
- Provozní napětí Ub
- 18–30 V DC
- Připojení (COM1)
- M12x1-Zásuvka, 4-pólový, D-kódovaný
- Připojení (COM2)
- M12x1-Zásuvka, 4-pólový, D-kódovaný
- Přípojka (zdroj napájení IN)
- M12x1-Konektor, 5-pólový, L-kódovaný
- Přípojka (zdroj napájení OUT)
- M12x1-Zásuvka, 5-pólový, L-kódovaný
- Připojení, pozice
- 8× zásuvka M12 × 1, 5pólová, A kódovaná
- Digitální vstupy
- 16× PNP, typ 3
- Digitální výstupy
- 16× PNP
- Vstupy/výstupy konfigurovatelné
- ano
- Součtový proud US, snímač
- 16 A
- Součtový proud UA, aktuátor
- 16 A
- Materiál pouzdra
-
Plast
Ušlechtilá ocel, Inserts - Rozměr
- 68 x 38.3 x 226.2 mm
- Teplota prostředí
- -40...70 °C
- Krytí
-
IP 68
IP 69K - Verze IO-Link
- 1.1.3
- Safety Hub Support
- ano
- Není součástí dodávky
-
Štítek s popisem
Záslepka
Digitální polohoměry
- Indikace
-
Digitální displej
12 znaků - Typ hřídele
- Dutý hřídel
- Průměr hřídele
- 20 mm
- Rozlišení rotační
- 14 000 I/U
- Přesnost opakování
- ± 1 přírůstek
- Odchylka linearity max.
- ±1°
- Připojení
- Konektor M12 × 1, 4pólový
- Otáčky max.
- 600 1/min
- Rozhraní
- IO-Link 1.1
- Materiál pouzdra
- PA 12
- Krytí
- IP 69K, IP 68
- Schválení/konformita
-
CE
UKCA
cULus
Ecolab
WEEE - Secondary features
-
Identification
Device Discovery
Measurement Profiles
Signal Delay
Switching Counter
Basic Statistics
Logic Blocks
Operating Hours Counter
Boot Cycle Counter
Voltage and Current Monitoring
Extreme Environment Status
Storage Usage Monitoring
Variant Configuration
Pin Assignment - Secondary features for condition monitoring
-
Vibration monitoring
Inclination monitoring and installation aid
Internal temperature monitoring
Internal humidity detection