Danfoss – Linie de producție digitalizată
Flexibilitate încă de la început
IO-Link pentru o producție ajustabilă
Danfoss și ifm electronic colaborează cu succes pentru a promova soluții inovatoare de automatizare. Un exemplu al acestui parteneriat este digitalizarea cu succes a unei noi linii de producție pentru asamblarea asistată de roboți a încărcătoarelor de bord pentru vehicule electrice.
Danfoss este o companie daneză de familie fondată în 1933, care astăzi are unități de producție în peste 100 de țări din întreaga lume. În locația din Nordborg, Danfoss produce, printre altele, încărcătoare de bord performante pentru camioane electrice și utilaje de construcții.
Mia Parsberg Brumvig, șef de operațiuni la Editron Danfoss, explică: „Aici, în Nordborg, producem ED3, un încărcător de bord pentru utilizări în afara șoselei și pe șosea. Este o soluție trei-în-unu, cu caracteristica distinctivă că furnizează până la 44 de kilowați, de două ori mai mult decât încărcătorul de bord standard de 22 de kilowați de pe piață. Comparativ cu alte încărcătoare de bord, încărcătorul nostru AC de 44 kilowați reduce timpul de încărcare la jumătate. ED3 dispune, de asemenea, de un convertor CC/CC și CC/CA de 44 kW care poate alimenta, de exemplu, unelte auxiliare pe platforma camioanelor sau a utilajelor de construcții.”
Imaginea 1: Modulul IO-Link de pe unealta de ridicare conectează toți senzorii și actuatoarele. Conexiunea la controler se realizează prin Profinet.
Imaginea 2: Senzorii optici de distanță și senzorii cilindrilor de pe unealta de ridicare asigură o poziționare exactă.
Imaginea 3: Încărcătorul de bord ED3 complet asamblat.
Provocări la configurarea liniei de producție
La planificarea noii linii de producție pentru încărcătoarele de bord, Danfoss s-a confruntat cu mai multe provocări în găsirea unei soluții viabile pe termen lung.
„Planificarea inițială a instalației de producție a fost destul de dificilă, deoarece produsul nu fusese încă dezvoltat complet”, explică Karsten Fibiger, inginer de producție la Danfoss. „Asta a însemnat că a trebuit să gândim în afara tiparelor, deoarece planificarea este deosebit de dificilă atunci când nu se cunoaște dimensiunea exactă a piesei care urmează să fie produsă.”
Aceste necunoscute au făcut necesară proiectarea unei linii de producție care să poată fi adaptată în mod flexibil pentru a răspunde noilor cerințe. Danfoss a optat pentru o abordare Industry 4.0 cu senzori inteligenți pentru a colecta date pentru întreținerea predictivă și a reduce numărul de tipuri diferite de senzori.
Karsten Fibiger: „Unul dintre obiectivele noastre a fost să colectăm date de la toți senzorii pentru a putea lua măsuri de întreținere predictivă înainte ca o defecțiune să apară. Mai mult, utilizarea senzorilor inteligenți a însemnat că erau necesare mai puține tipuri diferite de senzori, deoarece, de exemplu, intervalul de măsurare și punctele de comutare pot fi reglate în senzor.”
O altă provocare a fost transmiterea numeroaselor semnale de la senzorii și actuatoarele montate pe capetele de schimbare a uneltelor prin suprafețe de contact către brațul robotului și de acolo către controler. Această sarcină complexă a necesitat o soluție inovatoare, care să fie atât eficientă, cât și fiabilă.
Soluție de automatizare inteligentă prin IO-Link
În strânsă colaborare cu ifm electronic, Danfoss a dezvoltat o soluție de automatizare inteligentă bazată pe IO-Link. „Am efectuat numeroase teste împreună cu ifm pentru a determina ce module IO-Link pot fi poziționate împreună pentru a ne permite să schimbăm capetele de la capătul brațului robotului folosind doar trei cabluri”, explică Fibiger. „Și a funcționat: nu a existat nicio problemă, iar testul a fost un succes.”
Această soluție a simplificat considerabil procesele și a contribuit la creșterea eficienței liniei de producție. Implementarea cu succes a IO-Link demonstrează importanța cooperării strânse între parteneri atunci când vine vorba de dezvoltarea de soluții inovatoare.
Danfoss a ales în mod deliberat ifm ca furnizor unic pentru senzori și componente de automatizare. Karsten Fibiger: „Am urmărit în mod deliberat să avem un singur furnizor pentru întregul sistem, deoarece este mai simplu să avem în stoc doar câteva componente de la un singur producător, decât să stocăm numeroase variante de la diferite mărci. Și știam că ifm avea senzorii IO-Link de care aveam nevoie pentru acest sistem. Prin urmare, am ales ifm ca furnizor pentru întreaga linie de producție.”
Utilizarea IO-Link a accelerat considerabil instalarea pe linie. Conectorii de cablu pot fi acum conectați în loc să fie înșurubați manual, ceea ce simplifică și extinderea sistemului. Această simplificare a proceselor a dus la o economie considerabilă de timp și la o flexibilitate mai mare a producției. Karsten Fibiger: „Sistemul IO-Link accelerează considerabil asamblarea pe linie, deoarece totul este conectat prin cabluri și conectori, eliminând necesitatea cablării manuale. Extinderea sistemului a fost, de asemenea, foarte ușoară, deoarece am putut instala pur și simplu un alt modul IO-Link și apoi adăuga până la opt senzori suplimentari la linie. Având în vedere faptul că nu știam exact cum ar trebui să arate linia de producție, IO-Link ne-a oferit flexibilitate maximă.”
Karsten Fibiger: „Sistemul IO-Link accelerează considerabil asamblarea pe linie, deoarece totul este conectat prin cabluri și conectori, eliminând necesitatea cablării manuale. Extinderea sistemului a fost, de asemenea, foarte ușoară, deoarece am putut instala pur și simplu un alt modul IO-Link și apoi adăuga până la opt senzori suplimentari la linie. Având în vedere faptul că nu știam exact cum ar trebui să arate linia de producție, IO-Link ne-a oferit flexibilitate maximă.”
Imaginea 1: În acest tip de camion electric, încărcătorul de bord Danfoss încarcă bateriile de acționare și alimentează cu energie dispozitivele AC și DC.
Imaginea 2: Robotul schimbă independent diferitele capete în timpul asamblării. IO-Link asigură că toate semnalele sunt grupate și transmise de Profinet prin patru contacte.
Utilizarea inteligentă a senzorilor
În anumite puncte, au fost utilizați senzori speciali ifm pentru a rezolva provocările într-un mod inteligent. De exemplu, senzorii optici de distanță cu tehnologie time-of-flight (timp de zbor) montați pe capul robotului permit verificarea fără contact dacă există piese în cuptorul încins, fără a expune senzorii la căldură. „Am ajuns la concluzia că este mai bine să nu avem senzori în cuptor, deoarece este destul de dificil să găsim senzori care să reziste constant la temperaturi ridicate”, explică Fibiger. „Utilizarea senzorilor optici cu tehnologie time-of-flight (timp de zbor) în locul senzorilor standard în cuptor ne-a permis să rezolvăm această problemă și să economisim lucrări de întreținere viitoare.”
Această soluție demonstrează modul în care senzorii inteligenți pot fi utilizați pentru a prelungi durata de funcționare a componentelor și pentru a reduce întreținerea. Un alt exemplu este utilizarea senzorilor de umiditate la uscarea componentelor după testele cu apă. În loc să estimeze timpul de uscare și să irosească aer comprimat, Danfoss poate acum măsura umiditatea reziduală reală. Acest lucru permite o utilizare mai eficientă a resurselor și o precizie mai mare a producției. Prin utilizarea unui senzor de distanță ifm pentru măsurarea nivelului într-o baie chimică, a fost posibilă înlocuirea comutatoarelor cu flotor nesigure. Această soluție a contribuit la creșterea fiabilității procesului și la reducerea costurilor de producție. cerințe.
Parteneriat de încredere cu viitor
Colaborarea dintre Danfoss și ifm electronic demonstrează cum chiar și sarcinile complexe de automatizare pot fi rezolvate eficient prin intermediul senzorilor inovatori și al rețelelor inteligente. Fiabilitatea și flexibilitatea produselor ifm au permis Danfoss să dezvolte o linie de producție pregătită pentru viitor, care răspunde nevoilor industriei moderne. „Integrarea ifm în sistemul nostru MES funcționează, de asemenea, foarte bine. Este foarte simplu: trebuie doar să conectezi și totul funcționează”, rezumă Anders Abildtrup Jørgensen, inginer IT de producție la Danfoss. „Dacă avem o problemă care poate fi remediată cu un senzor ifm suplimentar, acesta poate fi pur și simplu conectat la modulul IO-Link și, de obicei, va funcționa după doar câteva ajustări minime de configurare.”
Această simplitate și nivelul ridicat de fiabilitate al produsului sunt factori decisivi pentru funcționarea eficientă a fabricii. Serviciile și asistența oferite de ifm au fost, de asemenea, impresionante din toate punctele de vedere. Dacă au apărut probleme, ifm a oferit întotdeauna Danfoss asistență rapidă, profesionistă și soluții detaliate. Acest suport rapid și competent a contribuit la fluidizarea proceselor de producție și la reducerea la minimum a potențialelor perioade de nefuncționare. Compania intenționează acum să continue parteneriatul de succes cu ifm prin instalarea de noi linii de producție. Această colaborare pe termen lung demonstrează importanța parteneriatelor solide pentru a obține succesul în industria modernă.
Concluzie
Combinația dintre tehnologia inovatoare, produsele fiabile și cooperarea strânsă a permis companiei Danfoss să creeze o linie de producție care nu numai că răspunde cerințelor actuale, dar este și echipată pentru a face față provocărilor viitoare. Parteneriatul cu ifm ilustrează modul în care, prin eforturi comune și utilizarea tehnologiilor moderne, pot fi dezvoltate soluții durabile care oferă o valoare adăugată reală.
