Il primo passo per una linea di verniciatura intelligente

ModEX

Trasparenza nella produzione e automazione sono alcuni dei fattori determinanti per qualsiasi produzione. L’opportunità di raccogliere dalle linee di produzione tutti i dati importanti in termini di produzione consente a un’azienda di comprendere nel dettaglio i possibili miglioramenti di processo.

Una linea di verniciatura composta da più unità singole offre molte possibilità di risparmio sui costi. In questo senso può aiutare un collegamento intelligente e automatizzato tra le singole unità. Il sistema di scambio dati modulare ModEX di Koenig & Bauer MetalPrint introduce nuove opzioni per una gestione in rete automatizzata della vostra linea di verniciatura.

Modularità per una flessibilità massima

Dato che le esigenze e le aspettative nei confronti di digitalizzazione e automazione variano da cliente e cliente, ModEX presenta una struttura modulare. In questo modo il cliente potrà optare per le funzionalità che desidera propriamente utilizzare. Ciò non esclude l’aggiunta a posteriori di altri moduli. Il cliente ha così la possibilità di crescere e apprendere gradualmente le nuove opzioni offerte da ModEX.

Modulo di base

Il primo passo è rappresentato dal cosiddetto “Modulo di base ModEX”. Esso consente di collegare tutti i singoli componenti utilizzati in una linea di verniciatura con un sistema MES, PPS o MIS a cura del cliente. L’interfaccia qui utilizzata è lo standard OPC-UA, un’interfaccia comunemente in uso per le macchine nel settore industriale. La linea di verniciatura è provvista di un server OPC-UA il quale, essendo anche dotato di firewall integrato, protegge a sua volta la rete di macchine nella produzione o la rete del cliente. Con questa tecnologia, ciascun componente della macchina è in grado di inviare al sistema del cliente, in tempo reale, messaggi macchina, messaggi di errore e valori reali. Con il modulo di base, la comunicazione tra la linea di verniciatura e il sistema del cliente è unidirezionale.

Scambio dati con il sistema del cliente

Grazie al “Modulo ModEX Data Exchange (DEM)”, ModEX stabilisce una comunicazione bidirezionale con il sistema del cliente. In questo modo ModEX può ricevere informazioni sull’ordine di produzione immediatamente successivo. Le informazioni dell’ordine possono comprendere parametri differenti, ad esempio:

  • formato lamiera
  • spessore lamiera
  • numero di produzione
  • numero d’ordine
  • temperatura forno
  • frequenze ventilatore
  • numero complessivo dei fogli di lamiera
  • numero di fogli di lamiera per singolo pallet

Tutte le informazioni per l’ordine immediatamente successivo vengono inviate a ModEX dal sistema del cliente poco prima di iniziare l’ordine successivo.

Oltre alle informazioni provenienti dal modulo di base (messaggi macchina, messaggi di errore, valori reali), il modulo di scambio dati rimanda al sistema del cliente un numero sostanzialmente maggiore di informazioni.

Ad esempio:

  • lamiere per singolo pallet
  • ID pallet
  • numero complessivo di fogli di lamiera
  • consumo di gas
  • temperature del forno registrate in produzione.

Tutte le informazioni vengono inviate automaticamente, al termine di ciascun ordine, al sistema del cliente. L’operatore può quindi dedicarsi interamente alla produzione, poiché ModEX trasmette le informazioni in modo completamente automatico.

Abbassamento dei costi grazie all’automazione

L’operatore è e resta uno dei fattori di costo più importanti nella produzione. Non sorprende pertanto che si stiano facendo avanti tecnologie robotiche o sistemi basati su telecamera, finalizzati ad assistere l’operatore e ad accelerare i processi. ModEX introduce questo tipo di automazione nella linea di verniciatura.

Tutto inizia con l’avvio e arresto automatici della produzione in funzione della tiratura per ogni singolo ordine, un’informazione che viene inviata dal sistema del cliente a ModEX. Ciò significa che ModEX arresta il mettifoglio non appena si raggiunge la quantità di lamiere necessaria all’alimentazione della linea. Se è stato installato un sistema di impilaggio doppio o triplo, ModEX sostituirà addirittura automaticamente il contenitore impilabile una volta raggiunta la quantità desiderata per pallet. Il numero di fogli di lamiera verniciati non dipende ora più dall’operatore. Con una produzione annua di 5.000 ordini a un prezzo di 1,00 euro a lamiera, i risparmi per una sovrapproduzione di dieci lamiere per ordine si aggirano sui 50.000 euro.

Parte dei lavori di preparazione per una linea di verniciatura è costituita da processi quali la configurazione su nuovi parametri di diversi componenti della macchina o la documentazione di dati di produzione. Dato che ModEX esegue automaticamente questi compiti comunicando con il sistema del cliente, l’operatore è in grado di risparmiare tempo e aumentare, in questo modo, il ciclo di produzione annuale. Considerando anche qui 5.000 ordini, con un risparmio di tempo 5 minuti per ordine, sono possibili oltre 100.000 euro di risparmio annuo.

Una linea di verniciatura “intelligente” e collegata in rete

Dal momento che tutte le unità nella linea di produzione sono collegate al ModEX, lo stato di ciascun componente può essere sempre verificato dal sistema e viene visualizzato da ModEX sullo schermo dell’operatore. La panoramica mostra l’ordine attualmente presente in un determinato tratto della linea e i parametri impostati per un determinato componente. Con queste informazioni, ModEX è ora in grado di eseguire operazioni di allestimento senza interazioni dell’operatore.

Esempio: viene al momento eseguito il job 1. La temperatura richiesta nella zona di riscaldamento è pari a 200 °C. L’ordine successivo del MES è il job 2, che richiede una temperatura nella zona di riscaldamento di 210 °C. ModEX avvia quindi automaticamente un aumento di temperatura nella zona di riscaldamento non appena l’ultimo foglio di lamiera del job 1 ha lasciato la zona, in modo da evitare perdite di tempo durante l’operazione di allestimento. Anche qui tutto funziona senza che l’operatore debba intervenire o senza ritardi dovuti a un suo intervento manuale.

Con questa tecnologia prende sempre di più corpo la visione di una linea intelligente e autonoma.

Grafica: panoramica della linea con numeri di ordine e di prodotto aggiornati e parametri caricati

Base per sviluppi futuri

ModEX rappresenta l’inizio di una nuova strategia di automazione e digitalizzazione da parte di Koenig & Bauer MetalPrint. Lo spettro delle funzionalità e degli aggiornamenti è in continua espansione, dal momento che sono attualmente in fase di sviluppo e progettazione ulteriori modelli per ModEX. ModEX è disponibile per le moderne linee di verniciature e stampa. Su richiesta, è possibile anche il retrofit.

Damian Pollok

foto di sfondo: Il sistema di scambio dati modulare ModEX apre nuove possibilità per un funzionamento intelligente della vostra linea di verniciatura