Az elektromos járművek térnyerése új kihívások elé állítja a gyártókat: a növekvő darabszámok, az egyre összetettebb termékek és a gyorsan változó követelmények rugalmas, digitalizált gyártási megoldásokat igényelnek. Ennek jó példája a Danfoss és az ifm electronic együttműködésében megvalósult új, robotizált gyártósor, amelyen nagy teljesítményű fedélzeti töltőket szerelnek össze elektromos teherautók és munkagépek számára.
Ipari automatizálás a kezdetektől fogva digitalizálva
A Danfoss 1933-ban alapított dán családi vállalkozás, amely ma globális szereplő az energiahatékony és intelligens ipari megoldások piacán. A vállalat nordborgi üzemében az Editron üzletág keretében készül az ED3 jelű fedélzeti töltő, amely terepjáró és közúti elektromos járművekhez egyaránt alkalmazható.
Mia Parsberg Brumvig, az Editron Danfoss üzemeltetési vezetője szerint az ED3 egyik legnagyobb előnye a piacon elérhető megoldásokhoz képest kiemelkedő teljesítmény: a 44 kW-os váltóáramú töltési képesség a szokásos 22 kW-os rendszerekhez képest akár felére csökkenti a töltési időt. Emellett az egység DC/DC és DC/AC átalakítóként is funkcionál, így a jármű fedélzetén található segédeszközök és munkagépek energiaellátását is biztosítja.
Tervezési kihívások és az Ipar 4.0 megközelítés
A gyártósor kialakítását jelentősen megnehezítette, hogy a termék fejlesztése a tervezési fázissal párhuzamosan zajlott. Karsten Fibiger, a Danfoss termelési mérnöke szerint a pontos geometriai és funkcionális paraméterek hiánya olyan megoldást kívánt, amely könnyen módosítható és bővíthető.
A válasz az Ipar 4.0 elveire épülő automatizálási koncepció lett: intelligens érzékelők, egységes kommunikáció és a karbantartási adatok folyamatos gyűjtése. A cél nem csupán az volt, hogy csökkentsék az érzékelőváltozatok számát, hanem az is, hogy a rendszer alkalmas legyen megelőző karbantartásra és későbbi funkcióbővítésre.
Külön kihívást jelentett a robotkar végén cserélhető szerszámfejekhez tartozó érzékelők és működtetők jeleinek továbbítása. Az érintkezők számának minimalizálása és a megbízható adatátvitel kulcskérdés volt egy olyan környezetben, ahol a gyors szerszámcsere alapkövetelmény.
IO-Link mint a rugalmas gyártás kulcsa
A Danfoss és az ifm közös fejlesztése során egy IO-Link-alapú architektúra valósult meg, amely lehetővé tette, hogy a robotkar végén lévő szerszámok mindössze néhány csatlakozón keresztül kapcsolódjanak a vezérlőrendszerhez. Az IO-Link modulok az összes érzékelő és működtető jelét összegyűjtik, majd Profinet hálózaton továbbítják a vezérlés felé.
A megoldás egyik legnagyobb előnye a gyors telepíthetőség. A hagyományos, kézi kábelezés helyett előkonfekcionált kábelek és dugaszolható csatlakozók kerültek alkalmazásra, ami jelentősen lerövidítette a szerelési időt. Emellett a rendszer bővítése is egyszerűvé vált: egy új IO-Link modul hozzáadásával további érzékelők integrálhatók a gyártósorba komolyabb átalakítás nélkül.
Intelligens érzékelők valós ipari környezetben
A gyártósoron több olyan alkalmazás is megvalósult, ahol az intelligens szenzortechnológia konkrét problémákra adott választ. A hőkezelési folyamat során például optikai, terjedési idő elvén működő távolságérzékelők ellenőrzik az alkatrészek jelenlétét a sütőben, anélkül hogy maguk az érzékelők extrém hőterhelésnek lennének kitéve. Ez jelentősen csökkentette a karbantartási igényt és növelte az üzembiztonságot.
Más területeken nedvességérzékelők váltották fel az időalapú szárítási folyamatokat a vízpróbák után, így a sűrített levegő felhasználása pontosan a tényleges igényhez igazítható. Egy vegyfürdőben pedig egy távolságérzékelő vette át a szintmérés feladatát a korábban megbízhatatlan úszókapcsolók helyett.
Partnerség, amely a jövőbe mutat
A Danfoss tudatos döntést hozott, amikor az ifm electronicet választotta az érzékelők és automatizálási komponensek teljes körű beszállítójának. Az egységes technológiai háttér egyszerűbb raktározást, gyorsabb hibaelhárítást és átláthatóbb rendszert eredményezett. Az IO-Link eszközök MES-rendszerbe történő integrációja szintén zökkenőmentesen valósult meg, plug-and-play jelleggel.
A gyors és szakszerű műszaki támogatás, valamint a közös tesztelések során kialakított megoldások hozzájárultak ahhoz, hogy a gyártósor nemcsak a jelenlegi igényeket elégíti ki, hanem hosszú távon is rugalmasan fejleszthető maradjon.
Összegzés
A Danfoss nordborgi üzemében megvalósított digitalizált gyártósor jól példázza, hogyan lehet az intelligens érzékeléstechnológiát, az egységes ipari kommunikációt és a szoros partneri együttműködést hatékonyan ötvözni. Az IO-Linkre épülő automatizálási koncepció nemcsak gyorsabb telepítést és nagyobb rugalmasságot eredményezett, hanem megbízható alapot teremtett a jövő kihívásainak kezelésére is. Az alkalmazás-beszámoló egyértelműen megmutatja: a digitalizáció nem öncél, hanem versenyelőny a modern ipari termelésben.
ifm electronic Kft.
9028 Győr, Szent Imre út 59.
Tel.: + 36 96 518 397
E-mail: info.hu@ifm.com
