"Automatyka" 4/2015

TEMAT WYDANIA Automatyka w przemyśle spożywczym CENA 10,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)

ROZMOWA 16 9 772392 10550 2

04

Grzegorz Purzycki, ASTOR Sp. z o.o.

TECHNIKA 20

PRAWO I NORMY 64

Systemy automatyki i robotyki w służbie branży spożywczej

Proces technologiczny a ochrona zdrowia i życia pracownika

AUTOMATYKA ISSN 2392-1056

INDEKS 403024

AUTOMATYKAONLINE.PL

4/2015

Wymagasz nieprzerwanej produkcji?

Polegasz na niezawodnych rozwiązaniach?

Oferujemy odpowiednią technologię oraz kompetencje.

Siłownik CRDSNU

Bezpieczeństwo | Prostota | Efektywność | Kompetencje Siłownik okrągły ze stali nierdzewnej CRDSNU zgodny z ISO 6432, dostępny w wersji Clean Design z samonastawną amortyzacją w położeniach końcowych PPS.

www.festo.pl

CENA 10,00

ZŁ (W TYM

9 772 392 105 50 2

8 % VAT)

TEMAT

WYDAN

ROZMOW A

03

Konrad Gro hs, FANUC Sp . z o.o.

IA Robo tyzac

28

ja proces

PRAWO

I NO

ów techno

RMY 64 Odpowied zialność pracown za robota ika przemysł owego

logicznych

SPRZĘT

AUTOM ATYKA ISSN 2392

-1056

INDEKS

403024

I AP

ARATUR Roboty i A manipula tory o kinematy ce równo ległej

68

AUTOMA TYKAON

LINE.PL

3/2015

Han ® M

Plus

Nieporów nywalnie trwałe ro Pierwsze związan złącze z ie. ochronny powlecze m niem po liuretano wym

AUTOMATYCZNIE

NAJLEPSI Z E S K A N UJ KO D I C Z Y TA J M A G A Z Y N „ A U T O M AT Y K A ” W W E R S J I N A TA B L E T Y * W Y D AW C A

P R Z E M Y S Ł O W Y I N S T Y T U T A U T O M AT Y K I I P O M I A R Ó W P I A P, A L . J E R O Z O L I M S K I E 2 0 2 , 0 2 - 4 8 6 WA R S Z AWA

*APLIKACJA MOBILNA DOSTĘPNA NA PLATFORMY IOS ORAZ ANDROID

autoreklama_tablet.indd 1

2015-03-24 12:33:36

SPIS TREŚCI REDAKTOR NACZELNY Jan Jabłkowski REDAKCJA MERYTORYCZNA Małgorzata Kaliczyńska WSPÓŁPRACA REDAKCYJNA Andrzej Barciński, Przemysław Gogojewicz, Jolanta Górska-Szkaradek, Krzysztof Jaroszewski SEKRETARZ REDAKCJI Urszula Chojnacka tel.: (+48) 22 874 01 85 e-mail: uchojnacka@piap.pl REKLAMA

Z BRANŻY

6

PRODUKTY

10

ROZMOWA Automatyzacja w branży spożywczej to oszczędność czasu i kosztów – Grzegorz Purzycki, ASTOR Sp. z o.o.

16

Rosnące wymagania sprzyjają rozwojowi – dr Magdalena Jaworowicz, Omron Electronics

36

Integracja na miarę rewolucji 4.0 – Piotr Żukowski, HARTING Polska

70

Jolanta Górska-Szkaradek tel.: (+48) 22 874 01 91 e-mail: jgorska@piap.pl Paulina Siódmak tel.: (+48) 22 874 02 02 e-mail: psiodmak@piap.pl PRENUMERATA I KOLPORTAŻ Elżbieta Walczak tel.: (+48) 22 874 13 51 e-mail: ewalczak@piap.pl

TECHNIKA Systemy automatyki i roboty w służbie branży spożywczej

20

Rozwiązania bezpieczeństwa dla przemysłu spożywczego

26

Wszechstronność w branży browarniczej

30

Skuteczna kontrola jakości dzięki czujnikom wizyjnym

SKŁAD I REDAKCJA TECHNICZNA Ewa Markowska, Studio EDIT KOREKTA Elżbieta Walczak, Ewa Markowska, Urszula Chojnacka DRUK Zakłady Graficzne „Taurus” Roszkowscy Sp. z o.o.

Nakład: 4 tys. egzemplarzy REDAKCJA Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel.: (+48) 22 874 00 66, fax: (+48) 22 874 02 02 e-mail: redakcja@automatykaonline.pl www.AutomatykaOnline.pl WYDAWCA Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa KIEROWNIK PROJEKTU WYDAWNICZEGO Seweryn Ścibior Szczegółowe warunki prenumeraty wraz z cennikiem dostępne są na stronie automatykaonline.pl/prenumerata.

Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i modyfikacji nadesłanych materiałów oraz nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i materiałów promocyjnych.

4

16

AUTOMATYZACJA W BRANŻY SPOŻYWCZEJ TO OSZCZĘDNOŚĆ CZASU I KOSZTÓW O wyzwaniach związanych z automatyzacją w przemyśle spożywczym i specyficznych wymaganiach tej branży z Grzegorzem Purzyckim, członkiem zarządu, koordynatorem branży spożywczej i dyrektorem oddziału firmy ASTOR Sp. z o.o. w Gdańsku rozmawia Urszula Chojnacka.

AUTOMATYKA

SPIS TREŚCI

52

CZUJNIKI FOTOELEKTRYCZNE W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM Branża spożywcza cechuje się specyficznymi wymaganiami odnośnie stosowanych w niej komponentów. Kluczowe dla niej jest projektowanie maszyn, które nie będą gromadziły zabrudzeń i będą odporne na czyszczenie ciśnieniowe. W praktyce oznacza to, że stosowanie różnego rodzaju precyzyjnych elementów elektromechanicznych nie wchodzi w rachubę i konieczne staje się sięganie po podzespoły bezdotykowe – zbliżeniowe. Szczelnie obudowane czujniki zbliżeniowe oraz inne fotoelektryczne mogą się dobrze sprawdzić w takich zastosowaniach.

Produkty Kübler w przemyśle spożywczym

34

Robotyzacja branży spożywczej

40

Roboty w FMCG

42 46

Niezawodna produkcja w przemyśle spożywczym

Moduły bezpieczeństwa w przetwornicach częstotliwości Danfoss VLT

78

Twój pakiet bonusowy

80

Komputery przemysłowe Box i Panel PC

Drukarki 3D rozwijają się z produktami igus

82

Produkty Festo z serii Clean Design

Uchwyty kasetowe z zamkiem

84

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

Icron – oferta ekstenderów KVM

86

Czujnik F31K2

87

Roboty w przemyśle spożywczym

48

Czujniki fotoelektryczne w przemyśle spożywczym

52

PRAWO I NORMY Proces technologiczny a ochrona zdrowia i życia pracownika

64

RYNEK PanelView Plus 7 Standard

74

Nowa wersja paneli operatorskich firmy Rockwell Automation

Obrotnice SCHUNK optymalizują pracę robotów 4/2015

76

Wykrywanie położenia zaworów w trudnych warunkach

Wagi dynamiczne do specjalnych zastosowań

88

Średniej wielkości firmy inwestują w robotyzację

92

Elastyczny system prototypowania procesów produkcyjnych i montażowych

94

BIBLIOTEKA

103

WSPÓŁPRACA

104

LUDZIE Andrzej Dereń, Turck

106 5

Z BRANŻY

ROZBUDOWANE CENTRUM LOGISTYKI CONRAD ELECTRONIC Firma Conrad dokonała oficjalnego otwarcia rozbudowanego centrum logistycznego w Wernberg-Köblitz z udziałem premiera Bawarii Horsta Seehofera. Centrum jest już jednym z najnowocześniejszych obiektów dystrybucyjnych w Europie. Firma zdecydowała się na zainwestowanie 56 mln euro w rozbudowę kompleksu o dodatkowe obiekty magazynowe i wysyłkowe, ponieważ ze względu na rozwój spółki w ostatnich latach i szybkiego poszerzania jej asortymentu centrum logistyczne w Wernberg-Köblitz stało się zbyt małe.

Od czasu budowy pierwszego centrum logistycznego w 1976 r. firma inwestowała przeciętnie co pięć lat w budowę nowych lub rozbudowę posiadanych obiektów logistycznych. Obecna rozbudowa powiększyła powierzchnię magazynową o 13 tys. m2 – do 54 tys. m2. Nowy, w pełni zautomatyzowany system magazynowy wyposażony jest w 375 podnośników, działających wahadłowo, 60 wózków i podnośników magazynowych mających dostęp do 200 tys. miejsc składowania.

Grupa Conrad, oferująca ponad 600 tys. produktów, należy do największych w Europie dostawców techniki.

Od 1997 r. Conrad jest jednym z 10 najczęściej odwiedzanych sklepów internetowych w Niemczech i zaopatruje firmy oraz klientów indywidualnych na całym świecie, a także własne sklepy stacjonarne. Źródło: Conrad Electronic R E K L A M A

AUTOMATICON 2015 ZA NAMI Zakończyły się trwające cztery dni XXI Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów – Automaticon 2015. Tegoroczna edycja, tak jak w latach ubiegłych, odbywała się w warszawskim centrum EXPO XXI. W tym roku na targach wystawiali się producenci związani z szeroko pojętą automatyką przemysłową oraz elektroniką. Nie zabrakło producentów sterowników, komputerów i paneli przemysłowych oraz producentów czujników, systemów bezpieczeństwa czy techniki napędowej. Z roku na rok pojawia się też coraz więcej firm związanych z robotyką przemysłową.

W trakcie tegorocznej imprezy zaprezentowało się 316 wystawców, w tym 58 nowych firm. W tej edycji brali udział wystawcy z 14 krajów: Austrii, Białorusi, Czech, Danii, Francji, Holandii, Niemiec, Polski, Słowacji, Szwajcarii, Włoch oraz – po raz pierwszy – z Bułgarii, Brazylii i Finlandii.

Wystawcy prezentowali swoje portfolio produktów w bardzo efektownym stylu. Wśród nowości produktowych zwracały uwagę rozwiązania spełniające założenia Industry 4.0 i tzw. Smart Factories (inteligentnych fabryk).

Szczególną uwagę warto było zwrócić również na roboty przemysłowe mogące współpracować z człowiekiem: KUKA oraz Universal Robots.

Od 1997 r. targom towarzyszy konkurs Złote Medale Targów Automaticon. W tym roku nagrodzone zostały firmy Beckhoff Automation za produkt XTS – Extended Transport System, DRÄGER Safety Polska za stacjonarny detektor gazowy DRÄGER Polytron 8700, Klauke Polska za produkt Klauke Micro EK50ML, Parker Hannifin Sales Poland za pompę elektrohydrauliczną EHP, KUKA Roboter za robot LBR iiwa oraz Turck za bezkontaktowy enkoder indukcyjny serii Ri360P-QR24.

Zapraszamy do przeczytania obszernej relacji z targów, która zostanie opublikowana w majowym wydaniu czasopisma „Automatyka” i na portalu AutomatykaOnline.pl

Fot. Conrad Electronic, K. Lipiec (PIAP), Targi Kielce

Źródło: AutomatykaOnline.pl

6

AUTOMATYKA

Z BRANŻY PL-998-igubal 82x253M_PL-998-igubal 82x253M 12.03.15 14:11 Seite

igubal do każdego zastosowania ®

Branżowe konferencje, ważne rozmowy, niemal stu wystawców i ponad 5000 zwiedzających – tak można w skrócie podsumować XVIII Międzynarodowe Targi Energetyki i Elektrotechniki ENEX oraz XIII Targi Odnawialnych Źródeł Energii ENEX – Nowa Energia, które odbyły się 5 i 6 marca w Kielcach.

Wystawcy targów ENEX i ENEX – Nowa Energia stworzyli przestrzeń, w której blisko 100 firm z czterech krajów świata zaprezentowało maszyny oraz urządzenia energetyczne i elektroenergetyczne, najnowsze technologie armatury sieciowej, kolektorów słonecznych, pieców opalanych drewnem czy kotłowni opalanych biomasą. Stoiska targowe wypełnił najnowocześniejszy sprzęt związany z odnawialnymi źródłami energii, wytwarzaniem, przesyłaniem i dystrybucją energii oraz eksploatacją urządzeń energetycznych i modernizacją już istniejących.

W ciągu dwóch dni imprezy odbyło się także kilkanaście ważnych branżowych konferencji – w spotkaniach, nazywanych roboczo „Kieleckimi spotkaniami z energią”, wzięło udział ponad tysiąc osób. Wśród wydarzeń cieszących się ogromnym zainteresowaniem znalazło się m.in. Forum Technologiczne redakcji GLOBEnergia – spotkanie będące okazją do przygotowania się do wymogów zmieniającego się rynku instalacji odnawialnych źródeł energii. W ramach tego dwudniowego wydarzenia odbyło się VIII Forum Pomp Ciepła oraz VI Forum Solar+. Przez dwa dni eksperci czuwali w ramach Pasażu Energetycznego, udzielając profesjonalnych porad i odpowiadając na pytania zwiedzających targi.

Ciekawym wydarzeniem była także konferencja „Energetyka prosumencka w ustawie o odnawialnych źródłach energii”, zorganizowana przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich, na której poruszono m.in. zagadnienia dotyczące ustawy o OZE. Dużym zainteresowaniem uczestników cieszyła się również zorganizowana przez Stowarzyszenie Inicjatyw OZE konferencja „Inwestycje w elektrownie wodne”, podczas której specjaliści poruszali tematykę bliską wszystkim zainteresowanym alternatywnymi źródłami energii. Źródło: Targi Kielce

4/2015

www: Sklep 3D-CAD Żywotność Wyszukiwarka

Z największego asortymentu łożysk polimerowych: Bezsmarowne łożyska wahliwe z polimerów.

Około 80% lżejsze w porównaniu z elementami metalowymi. Odporne na korozję i zużycie dla dużej żywotności. Szybka konfiguracja i zamówienia online. dry-tech – bez potrzeby smarowania: igus.pl/igubal ®

Prosimy nas odwiedzić: Hannover Messe – Pawilon 17 Stoisko H04 plastics for longer life ... od 24 godzin! ®

R E K L A M A

Fot. Conrad Electronic, K. Lipiec (PIAP), Targi Kielce

POZYTYWNA ENERGIA NA KIELECKICH TARGACH

Zamów bezpłatne próbki: Tel. 22 863 57 70 Faks 22 863 61 69

7

30 maja - 6 czerwca 2015 r.

Japonia Wylot z Warszawy

FIRMA RADPOL MA NOWEGO PREZESA Daniel Dajewski objął z początkiem marca funkcję prezesa Radpolu, wytwórcy i dostawcy zaawansowanych technologicznie produktów dla energetyki, ciepłownictwa, a także instalacji wodnych, kanalizacyjnych i gazowych. Dołączył do zasiadających w zarządzie spółki wiceprezesów – Marcina Rusieckiego oraz Andrzeja Sielskiego. – Stając na czele Radpolu mam przed sobą ambitne cele, które – znając potencjał zakładów wchodzących w skład grupy – są jak najbardziej realne do osiągnięcia. Nasza uwaga będzie obecnie skupiona na rozwoju organicznym i optymalnym wykorzystaniu posiadanych mocy produkcyjnych. Synergie pięciu naszych fabryk dają ogromne szanse na budowanie przewagi konkurencyjnej, zwłaszcza w kluczowych dla nas branżach, jak energetyka, ciepłownictwo czy też sektor wodno-kanalizacyjno-gazowy. Ważnym celem jest wzrost sprzedaży, zarówno krajowej, jak i zagranicznej. Z nowoczesnymi i zaawansowanymi produktami możemy z powodzeniem zwiększać eksport i przychody z tego tytułu. Dlatego też, wykorzystując dotychczasowe zawodowe doświadczenie w spółkach produkcyjnych, będę dążył do intensywnego rozwoju działalności grupy na rynkach europejskich – mówi Daniel Dajewski, prezes zarządu Radpol.

Wcześniej Daniel Dajewski był związany z takimi spółkami jak Magnaplast (1996–1999), Pipelife Poland (1999–2006), Pipelife Czech (2006–2008), Pipelife Russia (2009–2010) oraz Balex Metal (2010–2013).

TOTO PLANT 2 ArmATurA łAzieNkOwA TOyOTA mOTOr - Lexus TOTO PLANT 1 CerAmikA

shiseidO fACTOry kiNg Jim kOkuyO (wide OffiCe shOwrOOms)

NissAN kyushu

eDYCJA iii

JAPAN KAizeN Tour 2015

Źródło: Radpol

NAJWIĘCEJ ZGŁOSZEŃ PATENTOWYCH OD ABB W SZWAJCARII

R E K L A M A

Benchmark rozwiązań systemu ciągłego doskonalenia w japońskim sektorze usług i produkcji i ich skuteczna implementacja w polskich warunkach rynkowych i kulturowych

wiĘCeJ NA www.LANgAs.PL / tel: 22 696 80 20

Szwajcaria pozostaje na szczycie światowych rankingów, jeśli chodzi o liczbę zgłoszonych patentów w przeliczeniu na milion mieszkańców. Firma ABB dokonała w minionym roku więcej zgłoszeń patentowych w Europejskim Urzędzie Patentowym (EPO) niż jakakolwiek inna spółka zarejestrowana w Szwajcarii – ABB ma na swoim koncie 450 zgłoszeń.

Na kolejnych miejscach uplasowały się firmy Nestlé, Alstom, Roche i Novartis.

Miejsce w rankingu świadczy o bogatym doświadczeniu ABB w dziedzinie innowacji technologicznych. Firma zatrudnia ponad 8500 specjalistów w zakresie Badań i Rozwoju na całym świecie i każdego roku inwestuje w tę dziedzinę około 1,5 mld dolarów. Źródło: ABB

AUTOMATYKA

+ foto „GoldLine”, źródło: Parvalux

Z BRANŻY

PARVALUX POLSKA DYSTRYBUTOREM ELMO W POLSCE Firma Parvalux Polska została wyłącznym dystrybutorem izraelskiej firmy Elmo Motion Control w Polsce.

Marka Elmo to m.in. kompaktowe sterowniki serwo, o sprawności dochodzącej do 99 proc. i gęstości mocy przekraczającej 111 kW/kg.

Firmie Elmo udało się wyprodukować urządzenie – sterownik GOLD Twitter – pozwalające na obsługę serwomechanizmów o mocy większej niż 4 kW, przy wadze zaledwie 18 g (lub 22 g z opcją EtherCAT) i objętości 8,7 cm³. Serwonapęd GOLD Twitter może obsługiwać prąd do 50 A przy zasilaniu 100 V prądem stałym. Produkty Elmo spełniają najostrzejsze kryteria i mają zastosowanie w aplikacjach wymagających bardzo małych gabarytów, małej masy i odporności na drgania oraz agresywne środowiska.

Firma Parvalux Polska jest wyłącznym dystrybutorem na polskim rynku marek: Parvalux, Harmonic Drive, Elmo Motion Control, Eisele Antriebstechnik oraz Positec.

WIĘCEJ HMI. WIĘCEJ PC. WIĘCEJ MOCY. www.br-automation.com/multitouch

Źródło: Parvalux

UNIVERSAL ROBOTS POZYSKAŁ NOWEGO DYSTRYBUTORA Duński producent elastycznych, lekkich robotów, firma Universal Robots, ma nowego dystrybutora – firmę Encon-Koester z Wrocławia.

Universal Robots od 2010 r. W ramach sysdziała na polskim rynku tematycznej strategii rozwoju rozpoczął współpracę z firmą Encon-Koester, doceniając jej doświadczenie w obszarze robotyki i automatyki przemysłowej. – Współpraca z Universal Robots doskonale wpisuje się w naszą strategię dostarczania na rynek innowacyjnych i nowoczesnych rozwiązań. Roboty Universal Robots ze względu na swoje unikalne cechy oraz dostępność cenową są w naszej ocenie idealnym rozwiązaniem dla firm różnej wielkości reprezentujących różnorodne sektory przemysłu, a także dla instytucji naukowych – mówi Paweł Lewandowski, prezes zarządu Encon-Koester. Źródło: Universal Robots

Dział powstaje we współpracy z portalem

4/2015

< Automation Panel | Panel PC | Automation PC < Multi-touch | Single-touch < Ekran szerokokątny | 4:3 < Orientacja: pozioma, pionowa < Wysięgnik | Szafa | Stal nierdzewna < Możliwa każda kombinacja < Smart Display Link 3 - 100m od PC < Intel Core i3 | i5 | i7 < Intel Atom Bay Trail

PRODUKTY

WONDERWARE SMARTGLANCE – DOSTĘP DO INFORMACJI Wonderware SmartGlance umożliwia dostęp do korporacyjZAWSZE I WSZĘDZIE

nych oraz produkcyjnych systemów baz danych. Dzięki oprogramowaniu Wonderware w zasadzie każde źródło informacji elektronicznych może zostać udostępnione do wglądu za pośrednictwem urządzeń mobilnych. Wonderware SmartGlance jest aplikacją przeznaczoną do zdalnego przeglądania raportów z takich źródeł, jak Wonderware Historian, Wonderware MES, bazy SQL, oprogramowanie wspierające protokół OPC HDA czy arkusze Microsoft Excel.

Automatycznie aktualizowane raporty wyświetlane są w graficznie zoptymalizowanym środowisku, przystosowanym do szybkiego i łatwego przeglądania informacji za pomocą tabelarycznych zestawień. Po zaznaczeniu wybranego parametru na ekranie telefonu możliwe jest śledzenie przebiegu zmian wartości w postaci trendów. Parametry można ze sobą porównać, nakładając dwa wykresy na jeden układ współrzędnych i wyświetlając je w postaci krzywej liniowej, wykresu słupkowego lub diagramu kołowego.

Wonderware SmartGlance dostępny jest w formie usługi lub na zasadach licencji wieczystej. W obu przypadkach oprogramowanie dystrybuowane jest w pakietach na 5, 10, 20, 50, 75 lub 100 urządzeń mobilnych. Rozwiązanie oparte na formie abonamentowej znacząco ogranicza koszty początkowe inwestycji związane z zakupem i konfiguracją infrastruktury, a także eliminuje niezbędne wydatki na utrzymanie i aktualizację oprogramowania w przyszłości. Źródło: ASTOR

ZARZĄDZALNY SWITCH PRZEMYSŁOWY Z OŚMIOMA PORTAMI GIGABIT ETHERNET EDS-G508E jest zaawansowanym switchem zarządzalnym firmy MOXA, wyposażonym w osiem portów gigabitowych (skrętkowych). Switch ten zaprojektowany został specjalnie do rozwiązań wymagających szczególnie szybkiej transmisji danych, takich jak m.in. systemy monitoringu. Urządzenie to wspiera szereg uznanych rozwiązań firmy Moxa.

Umożliwia tworzenie połączeń redundantnych z wykorzystaniem protokołów Moxa Turbo Ring, Turbo Chain, RSTP/ STP oraz MSTP. Ponadto producent zapewnia wsparcie protokołów przemysłowych, takich jak EtherNet/IP, PROFINET czy Modbus/TCP, dzięki czemu urządzenie widoczne jest w aplikacjach typu SteP 7 (Siemens) czy Factory Talk View (Rockwell Automation). EDS-G508E pozwala również dzielić sieć na podsieci logiczne (VLAN) oraz umożliwia optymalizację pasma dzięki technologii Port-trunking. Kolejnym udogodnieniem jest możliwość aktualizacji firmware’u za pośrednictwem USB (adapter ABC-02-USB). Adapter ten umożliwia również zapis konfiguracji switcha i przeniesienie jej na inne urządzenie.

EDS-G508E to switch zaprojektowany do pracy w nawet najbardziej rygorystycznych warunkach. Jest to model z rozszerzonym zakresem temperatury, zatem może pracować w temperaturze od –40 °C do +75 °C. EDS-G508-T wyposażony jest w redundantne wejścia zasilania 12/24/48/–48 V DC, pozwalające na ciągłą pracę nawet w przypadku awarii głównego zasilacza. Źródło: Elmark Automatyka

R E K L A M A

II

P

9

B

od w

Go Pio

10

AUTOMATYKA

PRODUKTY

UNIWERSALNA JEDNOSTKA OBROTOWA SRM Firma SCHUNK, światowy lider w produkcji komponentów automatyki przemysłowej, opracowała nową, pneumatyczną, uniwersalną jednostkę obrotową SRM, wykonywaną w siedmiu modelach, w wielkościach 16–63. W porównaniu z dotychczas produkowaną serią SRU-plus charakteryzuje się momentem obrotowym wynoszącym 1,1–115 Nm, który jest większy o 25 proc. od modeli dotychczas produkowanych. Ma także zwiększony o 55 proc. otwór prze-

lotowy, którego średnica wynosi 10,5–30 mm, co pozwala na umieszczenie w nim większej liczy przewodów – większa flansza przyłączeniowa zwiększyła możliwości połączeniowe jednostki z innymi aplikacjami. Ustawienie pozycji końcowej jest regulowane w zakresie ±3°.

Jednostka obrotowa, dzięki zastosowaniu nowej generacji opatentowanych przez firmę SCHUNK amortyzatorów, stworzonych na bazie kombinacji amortyzatorów hydraulicznych i elastomerów, pozwala na osią-

gnięcie ponad 4000 cykli na godzinę przy zastosowaniach w układach o wysokiej szybkości działania, przy jednoczesnym wzroście żywotności o 25 proc. Zwiększony o 200 proc. moment bezwładności pozwala na zastosowanie trzykrotnie większego obciążenia w porównaniu do tych samych typów SRU-plus. Powtarzalność pozycjonowania wynosi 0,05°.

Opcjonalnie obrotnice SRM wyposażone są w przepusty pneumatyczne MDF, elektryczne EDF, czujniki indukcyjne do detekcji pozycji, amortyzatory podstawowe oraz amortyzatory do pracy szybkiej lub do pracy przy dużym obciążeniu. Źródło: SCHUNK

STEROWNIK DO WĘZŁÓW CIEPLNYCH Sterownik Węzła Cieplnego SWC to swobodnie programowalny sterownik przemysłowy, który realizuje wszystkie funkcje konieczne do obsługi węzłów cieplnych. SWC jest wyposażony w gotową aplikację do sterowania i wizualizacji pracy węzła cieplnego. Zasoby wejść/wyjść pozwalają mu obsłużyć węzły z dwoma lub trzema obiegami grzewczymi (np. C.O. + C.W.U + C.T.), zaprojektowane w dowolnym schemacie.

SWC jest gotowy do użytku bez potrzeby

programowania i korzystania z narzędzi inżynierskich. Konfiguracja, parametryzacja i nadzór pracy sterownika odbywa się za pomocą prostej w obsłudze, wbudowanej wizualizacji, opartej na technologii

webowej. Aplikację SWC można modyfikować i rozbudowywać, dostosowując do indywidualnych potrzeb za pomocą pakietu narzędziowego PG5 Controls Suite. Aplikacja może być konfigurowana lokalnie (z komputera połączonego przez USB) lub zdalnie przez port Ethernet lub sieć GSM. Zdalne uaktualnianie programu i zdalny serwis sterownika ograniczają koszty, eliminując konieczność wyjazdów serwisowych. Źródło: Sabur R E K L A M A

II Mistrzostwa Polski

P+F Cup ʹ15 9 –10 maja 2015

Branży Automatyki Przemysłowej w piłce nożnej odbędą się w dniach 9-10 maja 2015 r. w Centrum Hotelowo-Konferencyjnym „Warszawianka” w Jachrance Goście specjalni!

Piotr Świerczewski oraz Radosław Majdan

4/2015

11

PRODUKTY

PROGRAMOWALNE MODUŁY BEZPIECZEŃSTWA SAFETY-M Safety-M Compact SMC1 to kompaktowy, programowalny kontroler bezpieczeństwa, przygotowany specjalnie z myślą o funkcjach bezpieczeństwa napędów. Pozwala na bezpieczny monitoring prędkości oraz związanych z nią funkcji bezpiecznych w jednej osi do poziomu SIL3/PLe. Kontroler charakteryzuje się bardzo zwartą konstrukcją oraz możliwością szybkiego parametryzowania za pomocą opcjonalnego wymiennego modułu sterującego OLED lub bezpłatnego oprogramowania PC. W przeciwieństwie do systemów modułowych ma ograniczone możliwości rozbudowy. Prosta budowa, a także możliwość wykorzystania standardowych enkoderów HTL/TTL lub czujników zbliżeniowych pozwalają

na łatwość adaptacji oraz optymalizację kosztów przy modernizacji starych maszyn.

Podstawowe parametry to: obszerna biblioteka wstępnie skonfigurowanych

czujników, zintegrowane funkcje bezpiecznego monitoringu prędkości zgodnie z wymaganiami normy EN 61800-5-2 (np. SS1, SS2, SOS, SLS, SDI, SSM), różne złącza enkoderów: TTL/RS422, SinCos i HTL/Push-Pull, czujnik zbliżeniowy, zintegrowany rozdzielacz sygnału dla przekazywania sygnału enkodera do PLC/FC (opcjonalnie), 4/2 bezpieczne wejścia cyfrowe, 8/4 bezpieczne wyjścia cyfrowe, wbudowany przekaźnik bezpieczeństwa, wyjście analogowe 4–20 mA (opcjonalnie), montaż na szynie DIN oraz kompaktowe wymiary 50 mm × 100 mm × 165 mm.

Pełną ofertę modułowych kontrolerów bezpieczeństwa Safety-M można znaleźć na stronie www.kubler.pl. Źródło: Kubler

R E K L A M A

12

AUTOMATYKA

PRODUKTY

KOMPUTERY Z ROZDZIELCZOŚCIĄ FULL HD HT5000 to rodzina największych, najlepiej wyposażonych i najbardziej wydajnych komputerów panelowych ASEM. Komputery są dostępne w sześciu wielkościach ekranu (od 15” do 21,5”) i czterech wariantach wykończenia panelu przedniego (w tym ze stali nierdzewnej i True-Flat). Pięcioprzewodowe, rezystancyjne matryce dotykowe HT5000 mają podświetlenie LED i wyświetlają ponad 16 mln kolorów. Podświetlenie diodowe zwiększa trwałość i energooszczędność komputerów. Wybrane modele HT5000 mają panoramiczne ekrany z rozdzielczością HD i Full HD, a także matryce pojemnościowe P-CAP z technologią multitouch (cztery palce). Konfigurację komputerów można dopasować do potrzeb użytkowników i aplikacji. Na płycie głównej All-In-One zintegrowano m.in. trzy porty USB 3.0 i 2 USB 2.0, trzy porty Ethernet 1 GB ze wsparciem Jumbo Frame i Wake on LAN, RS-232 i wyjście wideo DVI-I. Karta NET core (dostępna opcjonalnie do instalacji w slocie MiniPCI) pozwala na komunikację w sieciach przemysłowych: PROFINET, CANopen oraz EtherCAT i innych. Źródło: Sabur

Firma Elesa+Ganter wprowadziła do oferty nowy typ sztywnych liniałów aluminiowych z naniesioną skalą. Nowy produkt nosi oznaczenie GN 711.2 i jest dostępny w dziewięciu standardowych rozmiarach. Podziałka skali może być wykonana w różnych orienta orientacjach. Solidne wykonanie oraz trwała i czytelna skala pozwalają na stosowanie tych elementów w trudnych warunkach przemysłowych czy środowiskowych. Liniały aluminiowe GN 711.2 stanowią uzupełnienie serii GN 711. Są wykonane z anodowanego na kolor naturalny aluminium, na którym nadrukowano czarną powłokę, a następnie wytrawiono podziałki i oznaczenia. Dostępne są wykonania z podziałką o różnej orientacji oznaczeń: pionowej oraz poziomej. Każda z nich może mieć przyrost wartości od środka w obu kierunkach lub od jednego z końców. W zakresie długości zestandaryzowano dziewięć rozmiarów, przy czym wielkości 750 mm i 1000 mm składają się z dwóch odcinków.

Liniały aluminiowe mają otwory montażowe o średnicy 3,3 mm i można je przymocować przy pomocy wkrętów. Mogą być również wykonane w wersji samoprzylepnej. Źródło: Elesa+Ganter

R E K L A M A

NOWE LINIAŁY ALUMINIOWE OD FIRMY ELESA+GANTER

4/2015

13

Bez nazwy-1 1

2015-02-27 12:47:12

PRODUKTY R E K L A M A

R E K L A M A

14

AUTOMATYKA

PRODUKTY

MECHANIZMY WSPIERAJĄCE RAPORTOWANIE W STEROWNIKACH HORNER APG Zbieranie danych diagnostycznych i statusowych pozwala lepiej planować przeglądy oraz zabezpiecza przed awariami. Obecnie urządzenia wykorzystywane do sterowania wspierają nas mocno podczas raportowania pracy. Doskonałym przykładem takiego urządzenia może być sterownik firmy Horner APG, wyposażony w szereg mechanizmów raportowych.

Wbudowane w oprogramowanie proste narzędzie Report Editor pozwala skonfigurować własne raporty, które będą generowane w chwili spełnienia określonego warunku. Elementami raportu może być statyczny tekst oraz elementy czytane z pamięci sterownika – wartości rejestrowe, zmienne typu ASCII oraz tabele danych. Raport generowany jest automatycznie po załącze-

niu bitu wyzwalającego i może zostać wysłany do drukarki podłączonej do portu szeregowego sterownika lub zapisany w postaci pliku txt na karcie pamięci MicroSD zainstalowanej w urządzeniu.

Sterowniki Horner pozwalają na wykonanie automatycznego zrzutu aktualnie wyświetlanego ekranu do pliku jpg lub bmp. Jest to szczególnie przydatne, gdy na panelu HMI wyświetlane są elementy graficzne, których nie można zapisać jako element raportu.

NOWE BRAMKI PLX31-EIP-PND FIRMY PROSOFT TECHNOLOGY

Sterowniki Horner APG umożliwiają wysyłanie wiadomości e-mail. Treść maili można dowolnie edytować, wykorzystując w tym celu teksty statyczne oraz elementy czytane z wartości rejestrowych sterownika. Źródło: ASTOR

R E K L A M A

Bramka EtherNet/IP na PROFINET IO Device (slave) umożliwia transmisję danych pomiędzy kontrolerami EtherNet/IP i PROFINET IO. Wiele połączeń I/O umożliwia ustalanie różnych szybkości odświeżania dla danych kontrolnych i diagnostycznych, a tym samym optymalne wykorzystanie pasma ethernetowego.

Firma ProSoft Technology oferuje bramkę dostępową EtherNet/IP PROFINET IO Device (slave), oznaczoną symbolem PLX31-EIP-PND. Bramka ta może znaleźć zastosowanie w wielu aplikacjach, również tych wymagających realizacji połączeń PLC-PLC, w interfejsach SCADA i systemach koncentracji danych. Wiele połączeń I/O zapewnia szybkie i spójne dostarczanie danych oraz możliwość priorytetyzowania transferów, poprzez ustalanie różnych szybkości aktualizacji dla danych kontrolnych i diagnostycznych, co ułatwia optymalne wykorzystanie pasma ethernetowego. Źródło: ProSoft Technology Dział powstaje we współpracy z portalem

4/2015

15

ROZMOWA

AUTOMATYZACJA W BRANŻY SPOŻYWCZEJ

O wyzwaniach związanych z automatyzacją w przemyśle spożywczym i specyficznych wymaganiach tej branży z Grzegorzem Purzyckim, członkiem zarządu, koordynatorem branży spożywczej i dyrektorem oddziału firmy ASTOR Sp. z o.o. w Gdańsku rozmawia Urszula Chojnacka.

16

AUTOMATYKA

Fot. ASTOR

TO OSZCZĘDNOŚĆ CZASU I KOSZTÓW

ROZMOWA

Fot. ASTOR

A

Przemysł spożywczy jest dziś jednym z największych odbiorców rozwiązań oferowanych przez dostawców automatyki. Jeszcze kilka lat temu była to jednak głównie domena dużych producentów. Czy dziś można powiedzieć, że automatyzacja w przypadku branży spożywczej „wkroczyła pod strzechy”?

Obserwujemy, że po rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki oraz informatyzacji produkcji sięgają już nie tylko globalne koncerny, ale i mniejsi, nawet wąsko wyspecjalizowani, lokalni producenci. Różnica polega na wielkości obszaru, jakim zakład zostaje objęty na przykład systemem MES (Manufacturing Execution System), wspierającym zarządzanie produkcją. Mniejsze przedsiębiorstwa koncentrują się na kluczowym procesie, przykładowo recepturze, podczas gdy globalne firmy wnikają w szczegółową analizę pracy urządzeń, w tym mikroprzestojów każdej z maszyn biorących udział w przetworzeniu wyrobu. Najważniejsze cele producentów żywności są jednak takie same, niezależnie od ich rozmiaru i rodzaju wyrobu końcowego. Chodzi o wyprodukowanie produktu bezpiecznego dla zdrowia, o stałej jakości, odpowiednie jego zapakowanie i ograniczenie kosztów procesu wytwórczego.

sięgają po rozwiązania umożliwiające robotyzację procesów pakowania, paletyzacji i sortowania. Dostrzegalny jest także wzrost oczekiwań w stosunku do automatyzacji – producentom żywności zależy już nie tylko na automatyzacji pojedynczej maszyny, lecz raczej na zintegrowaniu posiadanych wysp automatyki w jeden spójny i efektywny system wspierający zarządzanie produkcją. Pozwalają na to systemy typu MES, obejmujące kilka obszarów fabryki.

Przykładami udanych wdrożeń w branży spożywczej mogą być przeprowadzane przy współudziale ASTOR konfiguracje robotów paletyzujących w chłodniach, wspierające między innymi pakowanie cebuli, w gospodarstwach rolnych – paletyzacja pudełek

Co jest najbardziej problematyczne w robotyzacji przemysłu spożywczego?

Wśród wyzwań związanych z robotyzacją pojawia się między innymi zmienność kształtu produktu i jego wagi, zaś w dalszych etapach produkcji – zmienność wielkości opakowania.

To powoduje konieczność modyfikacji metod pakowania czy paletyzacji wyrobu gotowego oraz zmiany algorytmów sortowania, a także potrzebę częstych przezbrojeń w procesie sortowania produktu.

i worków z marchwią, w paszarniach – paletyzacja worków z paszą, a także w pieczarkarniach czy też mleczarniach – między innymi podczas paletyzacji worków z serwatką w proszku.

Z jakich rozwiązań, które w mniejszym lub większym stopniu zapewniają automatyzację produkcji, najchętniej korzystają producenci żywności?

Aktualne zmiany na rynku spożywczym powodują, że wytwórcy coraz częściej 4/2015

nie wydajności pakowania do mocy przetwórczej linii produkcyjnej oraz uzyskanie większej precyzji i powtarzalności, na przykład przy układaniu worków na paletach. Roboty paletyzujące pozwalają też oszczędzić ludziom wykonywania monotonnej, nużącej oraz niebezpiecznej pracy.

Zwiększenie bezpieczeństwa produkcji żywności możliwe jest również dzięki wyeliminowaniu przez roboty paletyzujące konieczności bezpośredniego kontaktu człowieka z produkowaną żywnością.

Jakie rozwiązania dla branży spożywczej w tym zakresie oferuje ASTOR? Rozwiązania ASTOR, dotyczące paletyzacji dla branży spożywczej, oparte

PRECYZYJNE DANE PRODUKCYJNE – PARAMETRY JAKOŚCIOWE, CZAS OBRÓBKI – JAKICH DOSTARCZAJĄ ZAUTOMATYZOWANE STANOWISKA ORAZ LINIE PRODUKCYJNE, POZWALAJĄ PRZEDE WSZYSTKIM NA OGRANICZENIE KOSZTÓW PROCESU WYTWÓRCZEGO, PRZYKŁADOWO NADPRODUKCJI.

Paletyzacja to dziś jedno z najczęstszych zadań stawianych przez branżę spożywczą urządzeniom wyposażonym w systemy automatyki oraz roboty przemysłowe. Z czego to wynika?

Paletyzacja to zazwyczaj ostatni etap produkcji, ale jego przebieg może decydować o efektywności całego procesu. Sięgnięcie po roboty paletyzujące, które są specjalistami od najcięższej pracy przez 24 godziny na dobę, 365 dni w roku, jest zatem w stanie zmienić najistotniejsze dla producentów parametry. To inwestycja pozwalająca przede wszystkim na dopasowa-

są przede wszystkim na wyspecjalizowanych w pakowaniu, segregowaniu i paletyzowaniu robotach przemysłowych Kawasaki oraz na owijarkach i napędach Astraada Drive. Dzięki dużej prędkości, powtarzalności ruchów – 0,15–0,50 milimetrów – oraz dużemu udźwigowi, nawet 700 kilogramów, roboty Kawasaki umożliwiają sprawną i skuteczną realizację każdego zadania paletyzacji czy depaletyzacji.

Można jednak znaleźć tańsze rozwiązania w zakresie paletyzacji – w wielu zakładach stosowane są standardowo na przykład paletyzatory. Jaką wartość dodaną można uzyskać dzięki wdrożeniu robotów?

Ich przewaga nad urządzeniami dedykowanymi, na przykład paletyzatorami, wynika przede wszystkim z elastyczności oraz wykorzystania mniejszej 17

ROZMOWA można przeprowadzać zmiany – zwiększyć efektywność linii oraz zmniejszyć koszty procesów.

Dyrektor oddziału ASTOR w Gdańsku i członek zarządu firmy. Absolwent Automatyki i Robotyki ze specjalnością Zarządzanie Produkcją na Politechnice Gdańskiej oraz studiów podyplomowych Zarządzanie Finansami Przedsiębiorstw w Wyższej Szkole Bankowej. Zajmuje się zagadnieniami podnoszenia efektywności oraz wartości przedsiębiorstw od 10 lat. Koordynował i wpierał projekty doradcze m.in. dla firm Cereal Partners Poland Toruń Pacific, SM Mlekpol, Grupa Żywiec i Dr. Oetker.

przestrzeni roboczej. Jeden robot jest w stanie paletyzować różnego rodzaju produkty, obsługując jednocześnie wiele linii produkcyjnych.

Jakie są najważniejsze wymagania dla układów automatyki stosowanych w przemyśle spożywczym?

Proponowane przez specjalistów systemy muszą między innymi gwarantować powtarzalność dozowania, ważenia itp., a ponadto określony czas wykonania danej czynności – na przykład określoną liczbę pralin spakowanych przez robota do opakowania – oraz przewidywalność kosztów wytwarzania – na przykład utrzymywanie właściwej temperatury pieca i rachunków za prąd. Aby sprostać wymaganiom norm i zaleceniom producentów, dostawcy rozwiązań z zakresu automatyki i robotyki stale pracują nad innowacjami związanymi z budową urządzeń wykonawczych i metodami prowadzenia procesu.

Z myślą o nich przykładowo w przypadku robotów Kawasaki wdrożono 18

smarowanie przekładni olejami roślinnymi, a za pośrednictwem oprogramowania InBatch wprowadzono reżim komponowania receptur i ich wykonywanie.

Jakie korzyści przynosi wdrożenie automatyzacji i robotyzacji w przemyśle spożywczym?

Precyzyjne dane produkcyjne – parametry jakościowe, czas obróbki – jakich dostarczają zautomatyzowane stanowiska oraz linie produkcyjne, pozwalają przede wszystkim na ograniczenie kosztów procesu wytwórczego, przykładowo nadprodukcji. Na ich podstawie

Co – poza kosztami – powoduje niechęć do automatyzacji produkcji lub rezygnację z niej?

Zwrócę tu uwagę na kilka rodzajów ryzyka, które nie wynikają bezpośrednio z ograniczeń dostawców systemów automatyki. Należy do nich niepewność rynku kontraktowego inwestora, potrzeba zmiany po wdrożeniu systemów w organizacji w różnych obszarach – produkcji, logistyki itd., a także ryzyko związane z koordynacją inwestycji, wyborem partnera wdrożeniowego czy przygotowaniem docelowego projektu z określeniem specyfikacji, w tym między innymi określeniem oczekiwanej wydajności.

Rozmawiała Urszula Chojnacka

WŚRÓD WYZWAŃ ZWIĄZANYCH Z ROBOTYZACJĄ POJAWIA SIĘ MIĘDZY INNYMI ZMIENNOŚĆ KSZTAŁTU PRODUKTU I JEGO WAGI, ZAŚ W DALSZYCH ETAPACH PRODUKCJI – ZMIENNOŚĆ WIELKOŚCI OPAKOWANIA. AUTOMATYKA

Fot. ASTOR

GRZEGORZ PURZYCKI, KOORDYNATOR BRANŻY SPOŻYWCZEJ W FIRMIE ASTOR

O jakiej skali poprawy efektywności i uzyskanych oszczędności można mówić w takim wypadku?

To konkretne, niejednokrotnie bardzo duże kwoty oszczędności. Kompleksowe wdrożenie przeprowadzone w SM Ostrołęka, polegające między innymi na uruchomieniu systemu wizualizacji i raportowania, przynosi codzienne oszczędności surowców rzędu 20 tysięcy złotych. W skali roku daje to ponad sześć milionów złotych oszczędności.

Z kolei wdrożony w MSM Mońki system z zakresu robotyki zaowocował 100-procentowym wzrostem wydajności linii produkcyjnej, natomiast inwestycja w firmie Good Food, pozwalająca na śledzenie pracy i przestojów wszystkich maszyn w ciągu technologicznym, przyniosła zwiększenie wydajności produkcji o 10 procent.

Autorski Autorskipomysł pomysłi irealizacja realizacja

www.movida.com.pl www.movida.com.pl

Więcej Więcejinformacji: informacji: tel. tel.22 22403 40384 8466 66lub lub22 22696 69674 7482 82

ddll iiGGłółóww aaSSzzeeffóówwBB HH nnyycchh EEnneerrgg PP eetytykkóó ww

Masterclass Masterclass––praktycy praktycydla dlapraktyków praktyków

BEZPIECZNA BEZPIECZNA ORGANIZACJA ORGANIZACJA PRACY PRACY I EKSPLOATACJI I EKSPLOATACJI 1122--1133,, URZĄDZEŃ URZĄDZEŃ ELEKTROENERGETYCZNYCH ELEKTROENERGETYCZNYCH 1144 mmaajjaa 22001155 WWaarrsszzaa wwaa

O TYM O TYMBĘDZIEMY BĘDZIEMYMÓWIĆ: MÓWIĆ: ♦♦ EKSPLOATACJA EKSPLOATACJAURZĄDZEŃ URZĄDZEŃELEKTROENERGETYCZNYCH ELEKTROENERGETYCZNYCHZGODNIE ZGODNIE Z NAJNOWSZYMI Z NAJNOWSZYMIZMIANAMI ZMIANAMIW PRZEPISACH W PRZEPISACH ♦♦ KONTROLA KONTROLAINSPEKCJI INSPEKCJIURZĘDU URZĘDUDOZORU DOZORUTECHNICZNEGO TECHNICZNEGOW PRAKTYCE W PRAKTYCE ♦♦ KONTROLA KONTROLAPAŃSTWOWEJ PAŃSTWOWEJINSPEKCJI INSPEKCJIPRACY PRACYW PRAKTYCE W PRAKTYCE

INSTRUKCJE INSTRUKCJEORGANIZACJI ORGANIZACJIBEZPIECZNEJ BEZPIECZNEJPRACY PRACY

♦♦ SPECJALNE/TYMCZASOWE SPECJALNE/TYMCZASOWEINSTALACJE INSTALACJEELEKTRYCZNE. ELEKTRYCZNE.INSTALACJA INSTALACJA I EKSPLOATACJA I EKSPLOATACJAURZĄDZEŃ URZĄDZEŃELEKTROENERGETYCZNYCH ELEKTROENERGETYCZNYCH

- -UKŁAD UKŁADINSTRUKCJI INSTRUKCJIEKSPLOATACJI, EKSPLOATACJI,TEORIA, TEORIA, WYKŁADNIA, WYKŁADNIA,PRAKTYKA, PRAKTYKA,OMÓWIENIE OMÓWIENIEWYMOGÓW WYMOGÓW

♦♦ ZAPOBIEGANIE ZAPOBIEGANIEWYPADKOM WYPADKOMPRZY PRZYPRACY PRACYZWIĄZANYCH ZWIĄZANYCHZ PROWADZENIEM Z PROWADZENIEM EKSPLOATACJI EKSPLOATACJIURZĄDZEŃ URZĄDZEŃELEKTROENERGETYCZNYCH ELEKTROENERGETYCZNYCH ♦♦ INSTRUKCJE INSTRUKCJEEKSPLOATACJI EKSPLOATACJIURZĄDZEŃ URZĄDZEŃELEKTROENERGETYCZNYCH ELEKTROENERGETYCZNYCH

CASE CASESTUDIES STUDIES

KOMPENDIUM KOMPENDIUM WIEDZY WIEDZY

KONSULTACJE KONSULTACJE zzPIP PIPi iUDT UDT

CIEKAWE CIEKAWE DYSKUSJE DYSKUSJE

14 14maja maja warsztaty warsztaty

Zachęcamy Zachęcamydo dozabrania zabraniawłasnych własnychwzorów wzorówspecyfikacji. specyfikacji.

Podczas Podczaswarsztatów warsztatówbędzie będziemożna, można,korzystając korzystajączzrad rad ekspertów, ekspertów,stworzyć stworzyćdokumenty„szyte dokumenty„szytena namiarę”. miarę”.

SPRAWDZONE SPRAWDZONE ROZWIĄZANIA ROZWIĄZANIA

Partnerem Partneremkonferencji konferencjijest jest

VEOLIA VEOLIAENERGIA ENERGIAWARSZAWA WARSZAWAS.A. S.A.

WYBITNI WYBITNI EKSPERCI EKSPERCI

Autorski Autorskipomysł pomysłi irealizacja realizacja

Spotkanie SpotkanieMASTERCLASS MASTERCLASS--praktycy praktycydla dlapraktyków praktyków

FORUM JAKOŚĆ W PRZEMYŚLE kluczowe kluczoweelementy elementyJAKOŚCI JAKOŚCIwwpraktyce praktyce praktyczne praktyczneaspekty aspektywdrażania wdrażaniasystemów systemówiinarzędzi narzędzi 001 155 rr..

CAS CASEE STU STUDY DY

aa22 aaj j 11mm , ,22 0 0 aa 2 2 1199-aaww

rrsszz a a W W

SEWS-E SEWS-E

21 21maja maja2015 2015r.r.seminarium seminariumtowarzyszące towarzyszące ZAAWANSOWANE ZAAWANSOWANENARZĘDZIA NARZĘDZIAPLANOWANIA PLANOWANIAI IZAPEWNIENIA ZAPEWNIENIAJAKOŚCI JAKOŚCI umiejętność umiejętnośćzastosowania zastosowaniaodpowiednich odpowiednichnarzędzi narzędzijakościowych jakościowych wwzależności zależnościod odspecyfiki specyfikifirmy firmyi ietapu etapujej jejrozwoju rozwoju działania działaniazapobiegawcze zapobiegawczei ikorygujące korygująceoraz orazweryfikacja weryfikacjaich ichwdrożenia wdrożeniai iskuteczności skuteczności audity, audity,zakładowa zakładowakontrola kontrolaprodukcji produkcji walidacja walidacjaprocesów procesówjakościowych jakościowych

Według Wedługuczestników uczestnikównaszych naszychspotkań spotkańwysoka wysokajakość jakośćmerytoryczna merytorycznaomawianych omawianychtematów tematów i iich ichpraktyczne praktyczneujęcie ujęcieoparte oparteoostudia studiaprzypadków przypadkówsą sąźródłem źródłeminspiracji inspiracjioraz orazdają dająmożliwość możliwość implementacji implementacjirozwiązań rozwiązańtakże takżewwinnych, innych,niż niżprezentowane, prezentowane,branżach. branżach.

wybitni wybitniprofesjonaliści profesjonaliściklasy klasyMASTER MASTER najbardziej najbardziejaktualne aktualnezagadnienia zagadnienia rzetelna rzetelnawiedza wiedza przetestowane przetestowanerozwiązania rozwiązania najlepsze najlepszepraktyki praktykii iinspiracje inspiracjezzrynku rynku ––studia studiaprzypadków przypadków doskonała doskonałaplatforma platformawymiany wymianywiedzy wiedzy i idoświadczeń doświadczeń––benchmarki benchmarki

TECHNIKA

SYSTEMY AUTOMATYKI I ROBOTY

W SŁUŻBIE BRANŻY SPOŻYWCZEJ

Krzysztof Jaroszewski 20

P

ojęcie rzemysł spożywczy obejmuje w odniesieniu do procesu produkcyjnego wiele różnych wykonywanych czynności, a co więcej – ma się w nim do czynienia z różnego typu produktami. To powoduje, że w zależności od potrzeb stosowany jest szeroki wachlarz maszyn, urządzeń i rozwiązań.

TRANSPORT Podstawową operacją, wykonywaną niezależnie od rodzaju produkcji, jest transportowanie. Sposób transportu zależy głównie od konsystencji produktów. Pompy wraz z systemami rurociągowymi zapewniają transport głównie w przypadku surowców płynnych, np. mleka, zupy czy innych produktów na bazie wody. W podobny sposób transportowane są także produkty półpłynne, takie jak czekolada czy ciasto oraz sypkie, np. zboża. Poza pompami i samymi rurociągami nieodzowne jest

stosowanie w tych instalacjach zaworów oraz układów pomiarowych. Natomiast wyroby gotowe, a także produkty sypkie w opakowaniach, są transportowane za pomocą systemów taśmociągowych, które mogą być wspomagane przez manipulatory. Także w takim przypadku istnieje konieczność wykonywania różnych pomiarów, a nawet stosowania systemów wizyjnych.

SYSTEMY RUROCIĄGOWE W zależności od typu transportowanego produktu oraz jego konsystencji stosowane są specjalistyczne rozwiązania. Ich zadaniem jest ochrona struktury produktów oraz zapobieganie zapychaniu się systemów transportowych czy klinowaniu się w nich wyrobów. Od maszyn i osprzętu stosowanych w transporcie tego typu wymaga się często braku wrażliwości na zmieniającą się temperaturę transportowanych produktów.

AUTOMATYKA

Fot. ZM Pekpol, SM Mlekpol

Jak w każdej branży, tak i w prze­ myśle spożywczym producenci liczą na maksymalizację zysku, a odbiorcy na najwyższą jakość produktów. Jak sprostać tym wydawałoby się sprzecznym wymaganiom? Można zasto­ sować rozwiązania w warstwie automatyki i robotyki. Wiąże się to oczywiście z nakładem inwe­ stycyjnym ze strony producenta, ale przynosi zyski w postaci pro­ dukcji cechującej się szybkością i wysoką jakością. W rezultacie klient zawsze otrzymuje produkt tej samej jakości, co przekłada się na przywiązanie do niego, a pro­ ducent ma zapewniony stały zbyt i większy wolumen produkcji.

TECHNIKA Z uwagi na bezpośredni kontakt z produktami spożywczymi zastosowane do budowy rurociągowych sekcji transportowych materiały muszą się cechować odpornością na substancje chemiczne stosowane w procesie ich czyszczenia. Muszą być również obojętne dla transportowanych produktów – wykazywać zerową toksyczność.

Wszystkie te wymagania szczegółowo precyzuje norma PN-EN 1672-2 oraz odpowiednie dyrektywy i rozporządzenia. Sama konstrukcja systemów transportujących jest również niezmiernie ważnym elementem zapewnienia sterylności i odseparowania od środowiska zewnętrznego transportowanych produktów. Przy projektowaniu takich konstrukcji należy więc zwrócić szczególną uwagę na możliwość łatwego jej mycia, natomiast przy wykonywaniu instalacji – na zapewnienie jej odpowiedniej szczelności, zwłaszcza połączeń.

Ze względu na konieczność czyszczenia, do produkcji elementów systemów transportujących stosowana jest najczęściej stal nierdzewna, a część komponentów jest zwyczajnie wymieniana po zaplanowanym czasie eksploatacji i nie podlega procesowi mycia.

Systemy transportu rurociągowego to główny sposób przemieszczania produktu na prawie każdym etapie przetwórstwa w przemyśle mleczarskim.

Jednak z uwagi na produkt końcowy, jakim może być przetworzone mleko, masło lub śmietana, na różnych

Z UWAGI NA BEZPOŚREDNI KONTAKT Z PRODUKTAMI SPOŻYWCZYMI ZASTOSOWANE DO BUDOWY RUROCIĄGOWYCH SEKCJI TRANSPORTOWYCH MATERIAŁY MUSZĄ SIĘ CECHOWAĆ ODPORNOŚCIĄ NA SUBSTANCJE CHEMICZNE STOSOWANE W PROCESIE ICH CZYSZCZENIA. etapach produkcji stosowane są inne systemy transportu rurowego. Już od chwili przyjęcia surowca z cystern transportowych jest on przepompowywany do systemów wstępnego magazynowania, gdyż nie zawsze możliwe jest jego bezpośrednie przetworzenie.

Przyjęcie surowca związane jest z wykonywaniem pomiarów pod kątem przyjętej ilości lub masy. Natomiast przechowywanie produktu wymaga zapewnienia odpowiedniej temperatury.

Czynności przygotowawcze surowca polegają na jego odgazowaniu, oczyszczeniu i przeprowadzeniu normalizacji zawartości tłuszczu. Między poszczególnymi sekcjami zawierającymi specyficzne urządzenia – jak układy odgazowania w podciśnieniu, wirówki, homogenizatory czy wymienniki ciepła – surowiec transportowany jest właśnie za pomocą instalacji rurociągowych. Ostatecznie poddany homogenizacji oraz pasteryzacji produkt jest gotowy do pakowania.

Po zapakowaniu transport do magazynu przejmują systemy taśmociągowe.

W przypadku produkcji sera, po podobnym wstępnym przygotowaniu mleka jako surowca, dodawane są do niego dodatki powodujące krzepnięcie. Tak przygotowane surowce, o zmienionej w stosunku do mleka konsystencji, wymagają innych rodzajów pomp zapewniających jego przepływ, jak i innych specjalistycznych maszyn.

W odniesieniu do pomp konieczne jest sprawdzenie, czy dany typ pompy nadaje się do transportu produktu o zadanej konsystencji, gęstości i lepkości.

W wypadku płynów o małej lepkości stosuje się pompy odśrodkowe. Z kolei do transportu cieczy o dużej lepkości stosuje się najczęściej pompy membranowe lub zębate. Transport produktów o dużej gęstości odbywa się najczęściej za pomocą pomp śrubowych, a podawanie produktów płynnych z zawiesiną realizowane jest przy użyciu pomp krzywkowych, z uwagi na ich brak negatywnego wpływu na strukturę transportowanych produktów. Wybierając zawory także należy kierować się

SONDA

Fot. ZM Pekpol, SM Mlekpol

AUTOMATYZACJA W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM – WYBÓR CZY KONIECZNOŚĆ?

Spółdzielnia Mleczarska Mlekpol, w Zakładzie Pro­ dukcji Mleka Mrągowo, w 2003 roku jako pierwszą inwestycję dotyczącą paletyzacji produkcji – linię Tetra Top, wdrożyła dla marki Milko.

Kolejnym krokiem było zamontowanie w 2005 roku robotów firmy Kawasaki na linii pakowania produktów świeżych dla marki Maślanka Mrągow­ ska na linii Elopak. Z kolei w roku 2008 urucho­ miona została linia serowarska, na której zamonto­ wano układ paletyzacji surowego sera kierowanego do solowni – to linia firmy APV. Następnym krokiem w rozwoju był montaż systemu przygotowania palet do wysyłki z Magazynu Nabiałowego firmy Bito.

Dalsze budowanie i umacnianie pozycji SM Mlekpol jest priorytetem. W bieżącym roku planowane jest między innymi

4/2015

uruchomienie systemu paletyzacji sera dojrzałego firmy IHS w Wydziale Serowni ZPM Mrągowo.

Automatyzacja, szczególnie w działach produkcyj­ nych, jest niezbędna ze względu na koszty pracy.

Główne efekty automatyzacji to oszczędność wydatków na pracę oraz wzrost niezawodności procesów produkcji.

Automatyzacja i robotyzacja w przemyśle spożyw­ czym to dziś konieczność wymuszona konkurencją rynkową oraz potrzebą oszczędności kosztów pro­ dukcji, które po części wywołane są także przez działania dużych sieci i firm handlowych.

Marcin Piwowarczyk dyrektor ZPM Mrągowo, SM Mlekpol

21

Przykład zastosowania systemu wizyjnego 3D firmy CLK sprzęgniętego ze zrobotyzowaną stacją do wycinania kawałków mięsa, które realizowane jest w zakładzie produkcyjnym. Przycina się tutaj krawędź z tłuszczem z prawie metrowego kawałka mięsa. Robot uzyskuje dokładne położenie produktu i kąt ustawienia oraz głębokość cięcia używanego noża i odcina krawędź z tłuszczem

właściwościami różnych konstrukcji.

Przykładowo zawory kulowe sprawdzą się w przypadku transportu cieczy lepkich oraz zawiesin, a dla cieczy o niskiej i średniej lepkości odpowiednie będą zawory motylkowe. Szczególną uwagę zwrócić należy na to, aby w konstrukcji zaworu nie występowały tzw. strefy martwe, pozwalające na niepożądane gromadzenie się transportowanego medium. Do najczęściej wykonywanych pomiarów w rurociągowych systemach transportowych należą pomiary: temperatury, pH oraz przepływu. Bardzo często wykonywany jest nie tylko pomiar wartości tych wielkości, ale także przeprowadzana jest ich rejestracja.

Szczególnie w odniesieniu do pomiaru przepływu należy zwrócić uwagę, że proponowane są dla branży spożywczej czujniki, które nie wymagają wprowadzenia zmian geometrii rurociągu.

SYSTEMY TAŚMOCIĄGOWE Bazujące na różnego rodzaju taśmociągach systemy zapewniają zarówno przenoszenie w poziomie, jak i pionie oraz realizację ruchu po łuku. Z uwagi na rodzaj powierzchni nośnej wyróżnić można systemy taśmowe, łańcuchowe, paskowe, rolkowe, modularne i płytkowe. Do transportu pojedynczych oraz 22

odpowiednio zapakowanych produktów stosowane są najczęściej przenośniki taśmowe. Transport obiektów cechujących się małą masą, ale dużymi gabarytami odbywa się zazwyczaj przenośnikami pasowymi, a w przypadku zarówno dużej masy, jak i gabarytów – przenośnikami łańcuchowymi. Transportowane tym sposobem produkty mają styczność bezpośrednio z elementami systemów transportu, przez co zachodzi możliwość ich zabrudzenia. Dlatego też dla części taśmociągowych systemów transportu wskazana jest większa wrażliwość w procesie ich projektowania i zwrócenie uwagi zarówno na materiał, z jakiego zostaną wykonane, jak i łatwość czyszczenia. Jednym z najważniejszych komponentów taśmociągu jest jego napęd. Najczęściej z uwagi na właściwości eksploatacyjne i ruchowe stosowany jest napęd elektryczny. Do precyzyjnego sterowania napędem wykorzystywane są enkodery, a do zatrzymywania taśmociągów po wykryciu elementów – czujniki optyczne. Informacje pochodzące z tych ostatnich służą bardzo często do zliczania produktów.

Przemysł spożywczy to także produkcja napojów. O ile same napoje są transportowane systemami rurociągowymi, to puste lub pełne opakowania oraz opakowania zbiorcze transportuje się taśmo-

ciągami. Stosowane do tego systemy wyposażane są często w systemy detekcji, pozwalające na każdym kroku wykryć uszkodzone opakowanie. Szczególnie istotne jest sprawdzanie opakowań szklanych, gdyż niewykrycie ich uszkodzenia może skutkować nie tylko wprowadzeniem do sprzedaży niezdatnego produktu (z uwagi na nieszczelność opakowania), ale może się okazać, że niebezpieczne dla zdrowia drobiny opakowania znajdują się w produkcie. Tego rodzaju systemy pozwalają nie tylko na transport, ale i na gromadzenie – spiętrzanie opakowań oraz formowanie szyku ich podawania. Systemy transportujące butelki współpracują zwykle z urządzeniami nalewającymi, etykietującymi lub kapslującymi. Oznacza to, że muszą zapewnić podstawianie opakowań na wyznaczone miejsce z odpowiednią szybkością i niezawodnością oraz precyzją. Występujące w tej branży systemy realizują ruch w poziomie oraz w pionie. Często kontenery z butelkami transportowane są za pomocą taśmociągów transportu pionowego, co pozwala dostarczać te opakowania na poziomy powyżej poziomu zerowego.

Do transportu opakowań. oprócz taśmociągów pionowych, stosowane są często konstrukcje łukowe, pozwalające zaoszczędzić przestrzeń hali produkcyjnej.

Do przemieszczania kontenerów stosowane są najczęściej przenośniki rolkowe.

W branży mięsnej, z uwagi na różne masy surowców, spotkać można zarówno taśmociągi łańcuchowe, stosowane w pierwszej fazie, tj. podczas rozbiórki (duże masy i objętości), pozwalające na transport całych tusz mięsnych, jak i mniejsze przenośniki taśmowe, na których przemieszczane są elementy po rozdrobnieniu. Część produktów trafia do plastikowych opakowań zbiorczych – skrzynek, które są transportowane za pomocą taśmociągów rolkowych.

W tym przypadku zachodzi niejednokrotnie konieczność podania produktów na inny poziom, do czego wykorzystuje się przenośnik transportu pionowego.

ROBOTY Żmudne prace powtarzalne – szczególnie te, które muszą być wykonywane z dużą prędkością – są coraz powszechniej powierzane manipulatorom. Najczęściej roboty znajdują zastosowanie przy AUTOMATYKA

Fot. ASTOR, Kompania Piwowarska

TECHNIKA

TECHNIKA przenoszeniu, paletyzacji i pakowaniu.

Jedynie nieznaczna część manipulatorów stosowana jest w miejscach, gdzie mogłaby mieć kontakt bezpośredni z produktami spożywczymi. Od konstrukcji takich robotów wymagane jest zagwarantowanie higieny. Znacząca większość manipulatorów stosowana jest w ostatniej fazie produkcji, w której produkt jest już zapakowany. Pozwala to na stosowanie robotów o konstrukcji standardowej bez obawy skażenia lub bezpośredniego zabrudzenia produktów spożywczych. Z uwagi na złożoność wykonywanych operacji, jak również ich szybkość i precyzję, roboty wymagają często bardziej wyrafinowanych systemów pomiarowych. Dlatego w układach sprzężenia zwrotnego robotów stosowane są bardzo często układy wizyjne dostarczające wielu różnych informacji systemom sterowania.

Roboty przemysłowe wykorzystywane są w różnych gałęziach branży spożywczej. Jednym z zastosowań jest obróbka sałaty dostarczanej bezpośrednio z pola. Roboty zajmują się przesypywaniem przywiezionych do hali produkcyjnej sałat i ich pobieraniem, współpracują z innymi urządzeniami przy odcinaniu korzenia, a także mierzeniu i ważeniu, a w końcowej fazie układają sałaty na tackach. Dużo trudniejsze zadanie, z uwagi na masę produktów, spoczywa na robotach w fabrykach mleczarskich przy produkcji serów. Jak wiadomo,

czas produkcji sera to głównie czas jego dojrzewania. Duże zakłady produkcyjne mają więc duże przestrzenie magazynowe, w których przechowują sery. Roboty mają za zadanie przemieszczanie całych tac z serami, uwalniając ludzi od tych wymagających siły czynności.

SPECYFIKA PROCESU Oczywiste jest, iż poza systemem transportu, w jakiej formie nie byłby on realizowany, do produkcji i przetwórstwa żywności konieczne jest stosowanie wielu innych maszyn i urządzeń. Mogą to być różnego rodzaju urządzenia myjące, segregujące, obierające, krojące, siekające, a także gotujące, piekące lub smażące produkty. Trudno jest jednak w ich przypadku określić spójny opis całej grupy. Bardzo często nawet urządzenie wykonujące tę samą czynność, w zależności od rodzaju produktu, może znacząco różnić się konstrukcją.

Również specyfika produkowanej lub przetwarzanej żywności oraz zestaw wykonywanych operacji decydują o pomiarach, jakie muszą być wykonywane. Przykładowo przy napełnianiu często realizowane są pomiary ultradźwiękowe, umożliwiające kontrolowanie stopnia napełnienia. W przypadku masy często zachodzi potrzeba ważenia, także dynamicznego.

Duża różnorodność produktów branży przemysłowej sprawia, że prócz konieczności stosowania specjalnych

konstrukcji maszyn i odpowiednich pomiarów całe linie produkcyjne są najczęściej niepowtarzalne i zestawiane pod dany produkt. To z kolei pociąga za sobą każdorazowo projektowanie dla nowej linii zarówno systemu sterowania i nadzoru, jak i diagnostyki. Czynnikiem spajającym wydaje się być jednak system znakowania produktów.

KODY KRESKOWE I TAGI RADIOWE W przypadku przemysłu przetwórstwa spożywczego trudno się spodziewać, że każda sztuka dostarczanego produktu będzie indywidualnie znakowana. Nie ma też takiej potrzeby. Natomiast gotowe produkty opuszczające zakład produkcyjny, często w opakowaniu indywidualnym i zbiorczym, takiemu oznakowaniu nie tylko powinny, ale i muszą podlegać.

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem znakowania jednostkowych opakowań jest użycie nadrukowanych lub naklejonych kodów paskowych. Sposób ten wykorzystywany jest w handlu od przeszło 40 lat. I to właśnie handlowcy są motorem zmian w sposobie znakowania produktów. Do tego muszą się dostosować producenci wszystkich branż, w tym spożywczej, której produkty stanowią większość asortymentu na półkach super- i hipermarketów. Czego zatem oczekują handlowcy i z czym z pewnością wkrótce będą musieli zmierzyć się również krajowi producenci żywności?

Fot. ASTOR, Kompania Piwowarska

SONDA Mimo że nasze browary działają od stuleci i mogą poszczycić się wielowiekową tradycją w warzeniu piwa, obecnie zaawansowana automatyzacja jest nieodłącznym elementem na wszystkich odcinkach.

Dzięki niej możliwe jest sterowanie złożonymi pro­ cesami przy zachowaniu najwyższych standardów, które sprawiają, że nasze piwa są znakomitej jakości i najchętniej wybierane w Polsce.

Automatyzację procesów można dostrzec przede wszystkim na liniach rozlewniczych. Począwszy od zautomatyzowanego procesu depaletyzacji opako­ wań, przez butelki i puszki przesuwające się po trans­ porterach, aż do napełnienia ich wspaniałym piwem. Wszystko po to, by finalnie, niejednokrotnie przy pomocy robotów, umie­ ścić je i zabezpieczyć na paletach. Wiele linii rozlewniczych już od momentu ich powstania stosuje roboty do depaletyzacji opako­ wania zwrotnego oraz do paletyzacji wyrobu gotowego.

Wydajne linie rozlewu pracujące w naszych browarach napełniają 60 tysięcy butelek na godzinę. Linie puszek są jeszcze szybsze.

4/2015

Roboty i systemy automatyzacji są w stanie sprostać wymogom w kwestii efektywności, a zarazem zapew­ niają niezbędne bezpieczeństwo i bezawaryjność pracy.

Równie istotne dla nas jest spełnienie najwyższych stan­ dardów warzenia piwa, tak by piwo w każdej butelce i puszce było zawsze tej samej, wysokiej jakości.

Rosnące wymogi dotyczące jakości, efektywności pracy linii i optymalizacji kosztów powodują stoso­ wanie coraz rozleglejszych, bardziej inteligentnych i szybszych układów automatyki i robotyki. Zadania do niedawna zarezerwowane dla klasycznych maszyn zostają z czasem zastępowane przez automatykę w celu zwiększenia portfolio oferowanych opakowań lub precyzję działań, jak na przykład mycie urządzeń. Podsumowując – auto­ matyzacja jest nieodzowna w przemyśle spożywczym, jednak w naszych browarach piwowarzy będą wciąż niezastąpieni.

Tomasz Maksymiuk, dyrektor browaru, Lech Browary Wielkopolski, Kompania Piwowarska

23

TECHNIKA

Robot Kawasaki zamontowany w ZPM Mrągowo na linii pakowania

24

do danej etykiety, może znajdować się również informacja o terminie przydatności. Ktoś może powiedzieć, że do etykiety z kodem paskowym w systemie również można dopisać tego typu informację. Zgadza się. Jak jednak odróżnić towary z różnych partii, które są oznaczane tym samym kodem? Jest to problematyczne. Zatem technologia RFID może zdecydowanie ułatwić panowanie nad eliminacją produktów nieświeżych z półek sklepowych. Jeszcze jedną zaletą zastosowania tagów RFID zamiast kodów paskowych jest sposób odczytu informacji. Nie ma w przypadku etykiet

ZNACZĄCA WIĘKSZOŚĆ MANIPULATORÓW STOSOWANA JEST W OSTATNIEJ FAZIE PRODUKCJI, W KTÓREJ PRODUKT JEST JUŻ ZAPAKOWANY. POZWALA TO NA STOSOWANIE ROBOTÓW O KONSTRUKCJI STANDARDOWEJ BEZ OBAWY SKAŻENIA LUB BEZPOŚREDNIEGO ZABRUDZENIA PRODUKTÓW SPOŻYWCZYCH. RFID konieczności umieszczania odpowiednio zorientowanego opakowania w polu działania urządzenia odczytującego. Nie ma więc konieczności skanowania każdego produktu indywidualnie.

Można dokonać odczytu grupy produktów. Jest to szczególnie istotne z uwagi na częste przekładanie na półkach pro-

przypadkach są takie same, o tyle różni je sposób działania, konieczna jest zatem inwestycja w tym zakresie. System informatyczny wymagałby również modyfikacji od strony programowej, a to generuje kolejny koszt. Same etykiety, nawet te produkcji dalekowschodniej nie są tanie. Często kilkanaście, a raczej AUTOMATYKA

Fot. SM Mlekpol, ZM Pekpol

Będzie to zapewne system znakowania oparty na technologii RFID. Dlaczego mielibyśmy rezygnować z dobrze znanych i szeroko rozpowszechnionych kodów kreskowych? Dlatego, że poza kilkoma zaletami mają one także sporo wad.

Systemy oparte na kodach kreskowych są już szeroko rozpowszechnione, a wspomniane wady tego rozwiązania są powszechnie znane i albo je już zaakceptowaliśmy i się do niech przyzwyczailiśmy, albo po prostu nam nie przeszkadzają. Trzeba jednak pamiętać, że z coraz większym stopniem konsumpcjonizmu zwiększa się ilość produktów na rynku.

Co z tego wynika? Co to ma wspólnego z niedogodnościami stosowania kodu kreskowego? Otóż część produktów branży spożywczej cechuje się krótkimi datami przydatności do spożycia, a jeśli terminy przydatności są długie, to i tak kiedyś się kończą. Powstaje pytanie, jak w dużym sklepie znaleźć przeterminowane sztuki towaru lub te, którym termin przydatności do spożycia kończy się niebawem? W tym celu trzeba zaangażować sztab ludzi albo zastosować znakowanie przy pomocy etykiet RFID. Co takiego oferują wspomniane etykiety, co odróżnia je od kodów kreskowych? Zasadnicza różnica polega na tym, że kod kreskowy jest identyczny dla wszystkich towarów jednego asortymentu, natomiast etykieta RFID jest indywidualnie przyporządkowywana do każdej sztuki towaru. Zatem w systemie, oprócz ceny przyporządkowanej

duktów spożywczych przez klientów. Towary są też często kładzione na stertach i nie ma gwarancji, że towar przeterminowany nie jest na spodzie.

Powstaje jednak pytanie, czy dopóki handlowcy (a tak już postąpiła sieć Wal-Mart) nie wymuszą na producentach żywności stosowania tego typu metod znakowania, jest sens to robić. I tak, i nie.

Odpowiedź „nie” jest prosta do uargumentowania. W jakim celu narażać się na koszty inwestycyjne, jeśli nie ma takiej potrzeby? Z drugiej strony tego typu znakowanie może w znacznym stopniu pomóc samemu producentowi na poziomie jego własnego zakładu. Przykładowo znakując produkty etykietami RFID mamy lepszą kontrolę nad tym, czy dany produkt bądź partia produktów – w przypadku znakowania tylko opakowań zbiorczych – jest jeszcze na magazynie, czy może już magazyn opuściła, a jeśli tak, to gdzie została skierowana.

Ostateczna decyzja o wprowadzeniu metody RFID dla znakowania produktów musi być poparta analizą czysto ekonomiczną. Niestety kosztuje to niemało.

System wykorzystujący RFID, podobnie jak system bazujący na kodach paskowych, wykorzystuje: urządzenia odczytujące, urządzenia znakujące – wytwarzające etykiety, system informatyczny zawierający dane oraz same etykiety.

O ile funkcje urządzeń odczytujących oraz wytwarzających etykiety w obu

TECHNIKA kilkadziesiąt groszy za sztukę może być ceną zaporową, porównywalną z ceną opakowania. To stanowczo za drogo.

Dlaczego zatem tyle miejsca poświęcono tej technologii w odniesieniu do przemysłu spożywczego? Dlatego, że być może za jakiś czas handlowcy wymuszą jej stosowanie. Również dlatego, że pierwsze wdrożenia do znakowania opakowań zbiorczych mogą okazać się uzasadnione ekonomicznie.

A także dlatego, że technologię tę można wykorzystać również na liniach produkcyjnych, np. do znakowania elementów maszyn. Jak już wspomniano, maszyny w bezpośrednim kontakcie z żywnością mogą ulegać znacznemu zabrudzeniu.

W celu zachowania odpowiedniej higieny są rozmontowywane i myte. Znakowanie poszczególnych części maszyn dałoby więc szansę na lepsze zarządzanie tymi elementami oraz harmonogramem prac konserwacyjnych całych linii.

To jeszcze nie wszystkie obszary potencjalnych zastosowań technologii RFID. Warto wspomnieć o ich wykorzystaniu do kontroli dostępu pracowników czy zasobów magazynowych surowców.

SYSTEMY STEROWANIA, NADZORU I DIAGNOSTYKI W zależności od wielkości zakładu produkcyjnego do sterowania można

zastosować maszyny z wbudowanymi układami lub wykorzystujące sterowniki PLC. Do nadzorowania przebiegu procesu, również w zależności od potrzeb, można wykorzystać panele operatorskie lub sprząc system sterowania z systemami SCADA. To ostatnie podejście daje dużo więcej możliwości – nie tylko śledzenia produkcji, ale także raportowania jej przebiegu czy oceny skuteczności jej prowadzenia. Duże zakłady produkcyjne z pewnością mogą się pokusić o wprowadzenie nawet systemów wspomagających planowanie produkcji klasy APS lub ERP. Wracając jednak do niższych warstw systemu, należy podkreślić, że ważnym aspektem, mającym wpływ na wynik ekonomiczny działalności przedsiębiorstwa, jest ciągłe diagnozowanie produkcji.

W tym celu niezbędne jest odpowiednie oczujnikowanie linii produkcyjnej oraz zastosowanie adekwatnych algorytmów diagnostycznych zaimplementowanych w warstwie sterowania.

Niezależnie od gałęzi przemysłu wizualizowane są albo pojedyncze maszyny (wówczas systemy HMI znajdują się bezpośrednio na nich), albo całe procesy (wówczas najczęściej stosowane są systemy SCADA). Dla przykładu, produkcja mleka, która wbrew pozorom nie jest najprostszym procesem,

wymaga utrzymania założonych wartości wybranych zmiennych technologicznych, np. temperatury. Istotne jest więc rejestrowanie tej temperatury i ostrzeganie w przypadku zmian jej wartości poza dopuszczalny zakres.

Z kolei w przemyśle mięsnym wizualizacji podlegają parametry ilościowe lub masowe. Pozwala to na śledzenie ilości odpadów powstających w procesie przetwórczym.

PODSUMOWANIE Z pewnością pojawiają się nowe technologie, które wpłyną na sposób automatyzacji także w branży spożywczej.

Jedną z takich technologii okazać się może szerzej opisana nowa metoda identyfikacji. Równie pewne jest, że w szybkości i precyzji projektowanych i konstruowanych maszyn doszukać się będzie można wielu zmian, zaś nowoczesne systemy nadzorcze, bazujące na coraz doskonalszych algorytmach, pozwolą na dokładniejszą analizę prowadzenia produkcji i być może podpowiedzą, co zrobić, aby jeszcze bardziej ją usprawnić.

Krzysztof Jaroszewski Wydział Elektryczny Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Fot. SM Mlekpol, ZM Pekpol

SONDA Branża FMCG jest sektorem, który w stosunkowo dużym stopniu korzysta z rozwiązań automatyzacji.

Również w naszej firmie zrealizowaliśmy część procesu automatyzacji konfekcjonowania gotowego wyrobu – linię do automatycznego formowania, podawania na sta­ nowisko paletyzacji i zamykania kartonów. W przyszłości proces ten planujemy zakończyć stanowiskiem automa­ tycznego paletyzowania i przekazywania do magazynu ekspedycji. Rozwiązanie wdrożyliśmy w 2011 roku.

Obecnie dysponujemy parkiem maszynowym z nowoczesną linią do pakowania kartonów. Decyzja o takiej inwestycji była podyktowana sytuacją na rynku oraz dostosowaniem zakładu do wymogów unijnych. Wiedzieli­ śmy, że aby utrzymać pozycję, musimy jako przedsiębiorstwo być konkurencyjni i poszukiwać innowacyjnych rozwiązań tech­ nologicznych. Takich, które pozwolą nam także ograniczyć koszty produkcji, usprawnić i zautomatyzować cały proces. Oczywiście mamy w planach dalsze tego typu projekty, jednak z racji dość trudnej sytuacji w branży mięsnej, bardzo ostrożnie podchodzimy do nowych inwestycji – raczej kończymy te rozpoczęte.

Automatyzacja produkcji niesie ze sobą szereg korzyści. Przede wszystkim jest to obniżenie kosztów produkcji, możliwość zastą­

4/2015

pienia siły ludzkiej i zagwarantowanie odpowiedniej wydajności pakowania – obecnie zdolności produk­ cyjne zakładu to 75 ton wyrobów przetworzonych dziennie – niezależnie od sytuacji kadrowej. Inne niewątpliwe zalety tego typu rozwiązania to zmniej­ szenie kosztów dystrybucji i brak opakowań zwrot­ nych (wycofanie z obrotu pojemników wielorazowego użytku). Do tego dochodzi również większa precyzja i powtarzalność wykonanej pracy oraz uporządkowa­ nie całego procesu. Istotnym czynnikiem jest także estetyka, komfort dla odbiorców. Dzięki automatyza­ cji procesu pakowania wyrobów można produkować więcej i szybciej, ograniczając przy tym straty.

Jeśli chodzi o inwestycje, zainwestowaliśmy także w nowocze­ sne systemy chłodnictwa, potokową linię do rozbioru mięsa czer­ wonego oraz zakup nowych nastrzykiwarek, mieszałek, masownic, linii do produkcji plastrów, urządzenia do obróbki termicznej (auto­ klawu) i naważarki produktów stałowagowych.

Wiesław Luma dyrektor ds. technicznych Zakładów Mięsnych Pekpol Ostrołęka

25

TECHNIKA

ROZWIĄZANIA BEZPIECZEŃSTWA Przemysł spożywczy stawia wyjątkowo wysokie wymagania komponentom i systemom zapewniającym bezpieczeństwo maszyn. W zależności od aplikacji wymagania te dotyczą higieny, uszczelnień zapobiegających przenikaniu płynów i pyłu, spełniania przepisów branżowych, ochrony przeciwwybuchowej oraz odporności na szczególnie wysoką lub niską temperaturę. Dlatego zaleca się stosowanie urządzeń bezpieczeństwa, które zostały opracowane z uwzględnieniem tych szczególnych warunków.

26

Ż

aden konstruktor, zajmujący się urządzeniami bezpieczeństwa oraz doborem potrzebnych komponentów do maszyn i urządzeń, nie ma wątpliwości, że bezpieczeństwo maszyn jest niezwykle złożoną kwestią.

Funkcjonuje wiele norm zharmonizowanych z dyrektywą maszynową, które określają m.in. dokładny sposób postępowania przy doborze komponentów.

Istnieje również szereg możliwości zabezpieczenia poszczególnych niebezpiecznych obiektów.

HIGIENA STAWIA SZCZEGÓLNE WYMAGANIA W przypadku osłon bezpieczeństwa, stosowanych w maszynach przemysłu P R O M O C J A

spożywczego, kryteria doboru są jeszcze bardziej rozbudowane, ponieważ oprócz ogólnie obowiązujących przepisów bezpieczeństwa maszyn należy spełnić w wielu przypadkach również wymagania w zakresie higieny. Obszar ten nie jest tak złożony, jak bezpieczeństwo maszyny, ale także wymaga szczególnej uwagi.

Na początku należy określić, w której z czterech stref higieny ma być stosowane dobierane urządzenie bezpieczeństwa. W strefie suchej konieczna jest jedynie ochrona przed zanieczyszczeniami. W strefie rozbryzgów może dojść do skażenia lub skażeń krzyżowych, ponieważ personel dotyka zarówno artykułów spożywczych, jak i maszyny. W strefie mokrej istnieje wysokie ryzyko skażeń bakteryjnych.

AUTOMATYKA

Fot. Schmersal

DLA PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO

TECHNIKA

Fot. 2. CSS 30 S o cylindrycznej konstrukcji nadaje się m.in. do ukrytego montażu za osłonami ze stali szlachetnej.

Wariant w obudowie z tworzywa sztucznego jest również dostępny jako CSS 300

Fot. 3. Zintegrowana technologia RFID elektronicznego czujnika bezpieczeństwa RSS 36 umożliwia zwiększenie ochrony przed nieautoryzowaną manipulacją

A

Fot. 1. Szczególnie w przypadku maszyn dla przemysłu spożywczego czujniki bezpieczeństwa mają wiele zalet, w porównaniu do elektromechanicznych wyłączników bezpieczeństwa. Na zdjęciu pokazano czujnik BNS 40 S, który został opracowany specjalnie do stref higienicznych w produkcji artykułów spożywczych

Fot. Schmersal

Z tego względu przeprowadzanie regularnego mycia niskociśnieniowego za pomocą substancji chemicznych lub czyszczenia na gorąco należy do zalecanych środków higieny.

Ryzyko skażenia jest jeszcze większe w strefie agresywnej, gdzie często odbywa się czyszczenie gorącą parą lub czyszczenie wysokociśnieniowe, za pomocą agresywnych środków czyszczących. Oznacza to, że stosowany tam osprzęt łączeniowy musi wytrzymać strumień wody o ciśnieniu 80 bar i temperaturze 80 °C.

SKUTECZNE USZCZELNIENIE Jest oczywiste, że w takich warunkach nie można stosować konwencjonal4/2015

27

TECHNIKA nych urządzeń bezpieczeństwa. Aby wymagania w zakresie higieny zostały spełnione, należy zadbać o dwie kwestie.

Po pierwsze osprzęt łączeniowy musi wytrzymywać częste czyszczenie, co nie jest łatwe w przypadku komponentów elektrycznych lub elektromechanicznych i stawia wysokie wymagania w stosunku do doboru materiałów i uszczelnienia. Po drugie należy je konstruować zgodnie z zasadami „konstrukcji higienicznej”. Oznacza to wykluczenie możliwości tworzenia się obszarów zbierania zanieczyszczeń.

Norma EN 1672-2 („Maszyny dla przemysłu spożywczego – Ogólne zasady projektowania – Wymagania w zakresie higieny”) podaje odpowiednie wskazówki w tym zakresie. Wykluczone jest np. stosowanie konwencjonalnych elektromechanicznych wyłączników i blokad bezpieczeństwa, przynajmniej w strefie mokrej i w strefie agresywnej.

OSPRZĘT ŁĄCZENIOWY Z wymienionych powodów budowa maszyn dla przemysłu spożywczego była pierwszą branżą, w której zamiast konwencjonalnych elektromechanicznych wyłączników bezpieczeństwa zastosowano czujniki bezpieczeństwa. Działają one bezdotykowo – zbliżeniowo – i można

je łatwo czyścić. Wynika to z gładkiej powierzchni czujnika i aktywatora, a ponadto można je montować w sposób ukryty, np. za osłonami z tworzywa sztucznego.

Do nowości w omawianym obszarze zastosowań należą magnetyczne wyłączniki bezpieczeństwa BNS 40 S (fot. 1). Zostały one przygotowane do najbardziej wymagających zastosowań, a konkretnie – w tym przypadku – do stosowania w strefach mokrych, w bezpośrednim sąsiedztwie produktu.

Obudowa ze stali szlachetnej jest odporna na korozję i płyny czyszczące.

Wąska konstrukcja o gładko wyszlifowanej powierzchni dobrze wpasowuje się w typową strukturę otoczenia maszyn dla przemysłu spożywczego.

Ponieważ wyłącznik BNS 40 S ma stopień ochrony IP69K, można go uważać za odporny na działanie myjek wysokociśnieniowych. Duża odległość zadziałania pozwala na ukryty montaż za niemagnetycznymi osłonami. Podczas projektowania szczególną uwagę zwrócono na uniemożliwienie tworzenia się obszarów zbierania zanieczyszczeń i przetestowano urządzenie,

zgodnie z Ecolab, pod kątem zgodności z używanymi środkami czyszczącymi.

CZUJNIK BEZPIECZEŃSTWA Z TECHNOLOGIĄ CSS CSS 30 S (fot. 2) został również opracowany w wersji do najbardziej wymagających zastosowań, ale w innym celu.

Ten czujnik bezpieczeństwa o cylindrycznej konstrukcji wykorzystuje technologię CSS (Coded Safety Sensor), opracowaną i opatentowaną przez firmę Schmersal, służącą do dwukierunkowej komunikacji między czujnikiem i aktywatorem. Jej zaletą jest m.in. możliwość szeregowego połączenia do 31 czujników i ich kontroli przy użyciu tylko jednego modułu bezpieczeństwa. Również w przypadku takiego szeregowego połączenia możliwe jest tworzenie obwodów bezpieczeństwa, spełniających wymagania poziomu zapewnienia bezpieczeństwa „e” według wymagań normy EN 13849-1 (SIL 3, kategoria 4). Ponadto czujniki są w stanie wykryć przesunięcie osłon bezpieczeństwa i w odpowiednim czasie zaalarmować obsługę. Dzięki temu można uniknąć nieplanowanych przestojów maszyn.

CSS 30 S jest hermetycznie zamknięty w obudowie ze stali szlachetnej i ma stopień ochrony IP69K. Czujnik CSS został zmodyfikowany w taki sposób, że działa również przez osłony ze stali szlachetnej.

Alternatywę stanowi CSS 300 – bardziej ekonomiczny wariant, z obudową z tworzywa sztucznego.

Fot. 4. Innowacyjna, elektromagnetyczna blokada bezpieczeństwa AZM 300 zapewnia szereg zalet użytkownikowi

28

Innym czujnikiem bezpieczeństwa, który znalazł szerokie zastosowanie w budowie maszyn dla przemysłu spożywczego i w przemyśle opakowań, jest RSS 36 (fot. 3), obecnie dostępny także w wersji z wbudowanym interfejsem AS-i Safety. Oprócz technologii CSS, czujnik bezpieczeństwa jest wyposażony w chip RFID. Pozwoliło to stworzyć różne wersje kodowania w celu zwiększenia ochrony przed manipulacją.

Do innych właściwości czujnika RSS 36 należą wygodny montaż, duża odległość zadziałania i stopień ochrony AUTOMATYKA

Fot. Schmersal

ZINTEGROWANE RFID

TECHNIKA IP69K. Ze względu na wytrzymałą konstrukcję czujnik ten może służyć jako ogranicznik ruchu małych drzwi i klap.

Dzięki opcjonalnemu, wbudowanemu zatrzaskowi magnetycznemu, zamkniętemu w szczelnej obudowie z tworzywa sztucznego, można zrezygnować z dodatkowych zatrzasków odpowiednich do stref higieny.

R E K L A M A

www.schmersal.pl

INNOWACYJNA BLOKADA BEZPIECZEŃSTWA Niedawno Grupa Schmersal wprowadziła na rynek nową elektromagnetyczną blokadę bezpieczeństwa AZM 300 (fot. 4). Urządzenie to nie zostało zaprojektowane specjalnie dla przemysłu spożywczego, ale mimo to znalazło w tym obszarze wiele zastosowań. Przyczyniły się do tego: nowy, bardzo elastyczny system ryglowania, wykonany w formie obrotowego krzyża maltańskiego, oraz wygodny montaż.

Do standardowych właściwości należą możliwość kodowania, przy użyciu czujnika RFID, podobnie jak w RSS 36, oraz regulowana siła zatrzasku. Ponadto podczas projektowania przestrzegano zasad konstrukcji higienicznej, a dzięki stopniowi ochrony IP69K blokada AZM 300 nadaje się do stosowania w obszarach, w których ważne jest zachowanie higieny.

NAJNOWSZE TECHNOLOGIE Przedstawione w artykule urządzenia bezpieczeństwa pokazują, że budowa maszyn dla przemysłu spożywczego stawia bardzo specyficzne, dodatkowe wymagania komponentom i systemom, zapewniającym bezpieczeństwo maszyn. Można bez problemu spełnić te wymagania, gdy konstruktorzy będą dobierać podzespoły, które zostały opracowane zgodnie z zasadami konstrukcji higienicznej.

Również w przypadku innych zastosowań w budowie maszyn dla przemysłu spożywczego – np. w przypadku aplikacji niskotemperaturowych i urządzeń do napełniania sproszkowanych materiałów, które podlegają wymaganiom ochrony przeciwwybuchowej – są dostępne urządzenia bezpieczeństwa wykorzystujące najnowszą technologię i zapewniające niezawodność oraz wysoką wydajność.

Co najmniej tak samo ważne, jak kompleksowa oferta branżowa, jest doradztwo dla klientów w obszarze budowy maszyn dla przemysłu spożywczego, prowadzone przez ekspertów o odpowiedniej wiedzy praktycznej. W firmie Schmersal dystrybucja jest wspomagana przez branżowych ekspertów, którzy mają dostęp do odpowiedniej fachowej wiedzy w dziedzinie techniki przetwórstwa spożywczego i ściśle z nią związanej techniki opakowań.

Jeden koszyk, wiele rozwiązań.

Bezpieczeństwo: zgodnie z wymogami higieny Czujnik bezpieczeństwa BNS 40S: n stopień ochrony IP69K n projekt zgodny z wymogami higieny n odporność na działanie środków czyszczących n duży zasięg, możliwość ukrytego montażu

Fot. Schmersal

SCHMERSAL POLSKA ul. Baletowa 29 02-867 Warszawa tel. 22 250 88 00 fax 22 816 85 80 e-mail: info@schmersal.pl www.schmersal.pl

4/2015

29

TECHNIKA

WSZECHSTRONNOŚĆ W BRANŻY BROWARNICZEJ SKUTECZNA KONTROLA JAKOŚCI DZIĘKI CZUJNIKOM WIZYJNYM

30

Popychacz odrzuca butelki bez oznaczeń

G

rupa Warsteiner zatrudnia 2300 pracowników. W 2012 r. osiągnięto wolumen sprzedaży 4,56 mln hektolitrów i dochód rzędu 530 mln euro, dzięki czemu firma stała się jednym z czołowych prywatnych browarów w Niemczech. Zarządzane rodzinnie przedsiębiorstwo składa się obecnie ze 120 spółek zlokalizowanych na całym świecie, a liczba ta obejmuje także kilka znanych marek, takich jak Herforder i Paderborner.

Głównym podmiotem grupy jest firma Warsteiner Brauerei Haus Cramer, założona w 1753 r. w miejscowości Warstein w pobliżu Soest, produkująca piwo Warsteiner Premium Verum. Zakład zajmuje imponujący obszar, odpowiadający powierzchni około 66 boisk do piłki nożnej.

W tym miejscu każdego dnia organizuje się wysyłkę towarów do klientów. Realizacja zamówień wymaga użycia 4000 P R O M O C J A

palet, które po załadunku transportuje się 200 ciężarówkami.

SPRAWDZANIE OZNACZEŃ W SZYBKIM PROCESIE PRODUKCYJNYM W linii napełniającej do butelek o pojemności 0,5 l stosuje się szybki laser do wypalania daty przydatności, godziny w danym dniu i kodu maszyny na etykietach przymocowanych do tylnej strony butelek. Czujnik wizyjny służy do kontrolowania tych oznaczeń na każdej butelce. Ta inspekcja jest realizowana za pomocą tzw. funkcji zliczania krawędzi. W razie braku daty przydatności produkt nie może być przekazany do sprzedaży. Kamerę wyzwala czujnik fotoelektryczny. Wykrywa on pręty elementów centrujących, które prowadzą butelki przez system.

AUTOMATYKA

Fot. Balluff

Praktycznie w każdej branży producenci potrzebują uniwersalnych czujników, których wszechstronność umożliwiłaby łatwą i efektywną realizację zróżnicowanych zadań kontrolnych. Czujniki wizyjne BVS-E firmy Balluff, wyposażone w zintegrowane oświetlenie oraz trzy wyjścia cyfrowe, wychodzą naprzeciw takim wymaganiom. Mogą one nie tylko weryfikować wiele cech charakterystycznych w trakcie jednej inspekcji, ale także jednocześnie wykonywać różne zadania, takie jak odczytywanie kodów, zliczanie krawędzi, porównywanie kontrastu, wzorców lub położenia. Ich wszechstronność przekonała decydentów ds. technicznych w browarze Warsteiner. W tym przedsiębiorstwie korzystano z czujników po procesie napełniania w ramach kompleksowej kontroli jakości, obejmującej weryfikację obecności etykiet na beczkach, poprawności tekstu na etykietach butelek oraz jakości opakowań sześciopaków.

TECHNIKA – Butelki przemieszczają się bardzo szybko. W ciągu godziny przez system przechodzi nawet 55 000 butelek. Z tego wynika, że czujnik ma 25 ms na sprawdzenie butelki przy prędkości 16 butelek na sekundę – mówi Andreas Zydek, który jako konsultant zarządzający firmy BHV Automation doradzał producentowi napojów w zakresie projektowania systemu. – Czujnik wizyjny BVS bez problemu radzi sobie z tym zadaniem. Zastosowaliśmy w tej aplikacji dodatkowy oświetlacz pierścieniowy w kompaktowej obudowie serii VA z soczewkami Fresnela. Dzięki temu moc zintegrowanego oświetlenia jest intensywniejsza i bardziej skoncentrowana – wyjaśnia.

W razie błędu, tzn. jeśli wystąpi brak oznaczenia na etykiecie, czujnik generuje sygnał błędu. Zostaje on przekazany przez sterownik do rejestru przesuwnego. Gdy wadliwa butelka dotrze do popychacza, zostanie oddzielona od pozostałych butelek poprzez zmianę kierunku i odrzucenie.

Aby spełnić specjalne wymagania browaru, czujnik i oświetlenie zostały dodatkowo zintegrowane w szczelnym korpusie instalacji V2A ze szklanym panelem, który ułatwia czyszczenie systemu przy użyciu dużej ilości wody i detergentów.

ŁATWA KONFIGURACJA Konfiguracja czujnika nie wymaga żadnej wiedzy z zakresu programowania

Konfiguracja czujnika za pomocą oprogramowania ConVIS trwa bardzo krótko, o czym przekonali się już Andreas Zydek z firmy BHV (z prawej) oraz Rainer Ifland z browaru Warsteiner

ani skomplikowanego szkolenia. Wytrzymały, zaawansowany technicznie czujnik jest łatwy w obsłudze dzięki dołączonemu oprogramowaniu ConVIS o intuicyjnym interfejsie użytkownika.

– Po podłączeniu czujnika do laptopa z systemem Windows przez zintegrowane złącze Ethernet zobaczyć można bieżący obraz obszaru detekcji na monitorze – wyjaśnia Rainer Ifland, lider zespołu inżynierii elektrycznej w dziale konserwacji browaru Warsteiner. – Musimy tylko wybrać potrzebne narzędzia i sekcje obrazu.

Po wykonaniu tych prostych czynności czujnik jest gotowy do pracy – dodaje.

Określenie prawidłowych wartości progowych dla każdego narzędzia jest łatwe: czerwone i zielone wskaźniki sygnalizują prawidłowe ustawienie jeszcze przed przełączeniem do trybu roboczego. Od tego momentu czujniki będą pracować w pełni autonomicznie – jako niezależne urządzenia. Szczególnie przydatną właściwością jest możliwość zapisania przez użytkownika bezpośrednio w czujniku do 20 konfiguracji.

Dotyczy to także drugiego modelu czujnika, BVS-E Ident, który został specjalnie zaprojektowany do odczytywania i detekcji kodów 1D (kody kreskowe) lub 2D (kody DataMatrix). Ten czujnik można stosować na potrzeby detekcji standardowych kodów, a także jako niezawodne narzędzie do weryfikacji tekstów i sekwencji numerów.

Fot. Balluff

MONITOROWANIE OBECNOŚCI ZA POMOCĄ KODU DATAMATRIX

Aktualny obraz w obszarze detekcji, widziany na monitorze w interfejsie użytkownika oprogramowania ConVIS

4/2015

To rozwiązanie jest stosowane w browarze Warsteiner w systemach etykietowania 30- i 50-litrowych beczek wielokrotnego użytku ze stali nierdzewnej. W trakcie kompleksowej inspekcji następuje kontrola obecności etykiety na korku zamykającym w górnej części beczki. Etykieta zawiera informacje w formie zwykłego tekstu na temat typu piwa, daty napełnienia i daty przydatności, a także dodatkowo może zawierać uzupełniające dane, takie jak numer serii i jej wielkość.

31

Warto mieć na uwadze, że to nie tekst jest odczytywany, a raczej dodatkowy kod 2D wydrukowany na etykiecie.

Dzięki temu możliwe jest uzyskanie szybkiego i dokładnego procesu detekcji. Jest to bardzo ważne, ponieważ linia napełnia 1000 beczek w ciągu godziny w dwuzmianowym systemie pracy. Jeśli dane z odczytanego kodu są potrzebne na dalszym etapie produkcji (nie dotyczy to przedstawionego procesu), można je przesłać za pomocą złącza RS-232 lub Ethernet.

Proces detekcji w linii etykietującej można wyjaśnić w prosty sposób: przenośnik taśmowy transportuje beczki w ten sposób, aby były umieszczone na środku taśmy. Dlatego zabezpieczające korki na uszczelniającym zamknięciu beczki znajdują się zawsze w tej samej pozycji pod drukarką. Gdy czujnik wykryje obecność beczki, podajnik drukujący etykiety w odpowiednim czasie drukuje nową etykietę, która następnie jest mocowana do korka zabezpieczającego na beczce przez moduł pneumatyczny. Czujnik wizyj-

ny zamontowany na ramie drukującej automatycznie dokonuje aktualizacji, jeśli wystąpi zmiana typu. Gdy moduł pneumatyczny powróci do położenia początkowego, następuje emisja sygnału. W odpowiedzi czujnik najpierw sygnalizuje swoją gotowość do pracy za pomocą sygnału „OK”, zapewniając w ten sposób efektywność kontroli linii produkcyjnej. Jeśli stwierdzono obecność etykiety, czujnik potwierdza ten fakt za pomocą drugiego sygnału „OK” na drugim wyjściu cyfrowym po odczytaniu kodu DataMatrix. Beczki bez etykiet są bezzwłocznie odrzucane.

Po inspekcji wizualnej są ponownie dostarczane do linii etykietującej.

ROZWAŻANE ALTERNATYWY – Oczywiście, braliśmy pod uwagę inny proces, np. korzystający z kodów kreskowych – mówi Andreas Zydek z firmy BHV, omawiając proces poszukiwania optymalnego rozwiązania. – Ale wysoką jakość odczytu w tym środowisku można uzyskać tylko dzięki stosowa-

Czujnik, zintegrowany w specjalnej obudowie, musi skontrolować obecność tekstu w ciągu 25 ms

32

niu kodu DataMatrix w połączeniu z procesem przetwarzania obrazu. Jeśli kod kreskowy zostanie uszkodzony, zabrudzony lub zawilgocony, często jego odczytanie jest utrudnione lub nawet niemożliwe. Natomiast w przypadku korzystania z kodów DataMatrix po uszkodzeniu 25 proc. lub nawet większej części informacji prawidłowe odczytanie danych jest nadal możliwe.

Tę kwestię należy uzupełnić o fakt, że pozycja etykiety na korku zabezpieczającym może się nieznacznie zmieniać, tzn. informacja musi być możliwa do odczytania niezależnie od położenia. Dla czujnika wizyjnego firmy Balluff z funkcją detekcji w zakresie 360° to zadanie nie jest żadnym wyzwaniem. W oparciu o swoje doświadczenia Andreas Zydek twierdzi, że czytniki laserowe z obrotową głowicą odczytującą lub drogie czytniki laserowe krzyżowe nie są rozsądną alternatywą dla określonych warunków roboczych. – Za ich pomocą nie uzyskalibyśmy wymaganej szybkości odczytu – konkluduje.

Specjalna obudowa zapewnia ochronę przed pyłem papierowym podczas inspekcji sześciopaków

AUTOMATYKA

Fot. Balluff

TECHNIKA

TECHNIKA

Fot. Balluff

ŁATWA KONTROLA OPAKOWAŃ Nie mniej inteligentne rozwiązanie znaleziono również do trzeciego zadania realizowanego w procesie produkcji w browarze Warsteiner: po napełnieniu zestawy sześciu butelek są grupowane w celu uformowania sześciopaku. Opatentowane opakowanie kartonowe nie wymaga użycia kleju i bazuje na specjalnym mechanizmie popychająco-ciągnącym, w którym karton jest automatycznie umieszczany wokół butelek z góry i od dołu. Trzy zakładki kartonowe są blokowane wzajemnie w taki sposób, że butelki można bezpiecznie transportować po podniesieniu.

Także tutaj browar Warsteiner zastosował czujniki wizyjne firmy Balluff w celu skontrolowania prawidłowości zamocowania blokad kartonowych w dolnej części opakowania.

Zakładki o półksiężycowym kształcie zadrukowano czarnym kolorem, dzięki czemu zapewniają dobry kontrast w odniesieniu do pozostałej części

Czujnik wizyjny odczytuje kod DataMatrix, sprawdzając obecność etykiety

opakowania. Ich szerokość jest kontrolowana w trzech pozycjach. Nawet jeśli tylko jedna zakładka blokująca jest wadliwa, następuje odrzucenie sześciopaku. Czujnik jest aktywowany przez krawędzie sześciopaku natychmiast po ich wykryciu przez czujniki światłowodowe.

BALLUFF Sp. z o.o. ul. Muchoborska 16, 54-424 Wrocław tel. 71 338 49 29, fax 71 338 49 30 e-mail: balluff@balluff.pl www.balluff.pl www.warsteiner.de www.bhv-automation.de R E K L A M A

4/2015

33

TECHNIKA

PRODUKTY KÜBLER

W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

P

rzemysł spożywczy wymaga precyzyjnego pakowania produktów, a często jednocześnie znakowania opakowań. Tym samym na jednej linii produkcyjnej znajdują się maszyny napełniające butelki lub opakowania, pakujące pojedyncze produkty i pakiety zbiorcze oraz urządzenia znakujące lub etykietujące. Do każdej z tych maszyn, lub do całej linii, niezbędny jest precyzyjny system sterowania z dokładnym pozycjonowaniem, uwzględniającym synchronizację poszczególnych etapów. Kübler proponuje szeroki zakres elementów do każdej z tych maszyn.

w przemyśle spożywczym. Jako przykład mogą posłużyć serie 36xx, Sendix 5xxx i A02X, które mają niewielkie obudowy o wysokim stopniu ochrony IP. Mają 36 mm, 58 mm lub 100 mm średnicy zewnętrznej i cechują się stopniem ochrony IP65, IP67 lub IP69K. Występują też w wersji z obudową ze stali nierdzewnej (seria Sendix 50x6). Ważną zaletą są też dobra relacja ceny do jakości wykonania i szeroki wybór

ENKODERY Enkodery Küblera mają wiele zalet cenionych

Fot. Kubler

Przemysł spożywczy to bardzo wymagający segment rynku – wymogi sanitarno-higieniczne i niemal ciągły tryb pracy wymuszają stosowanie wyjątkowo trwałych części, ale jednocześnie prostych w konserwacji lub ułatwiających potencjalną wymianę, co zapobiega kosztownym przestojom. Firma Kübler od wielu lat jest uznawana za sprawdzonego dostawcę elementów automatyki, przeznaczonych do zastosowań w systemach sterowania i maszynach, w tym w przemyśle spożywczym. Dostarcza komponenty do maszyn pakujących, etykietujących itp.

Barbara Piwowarska

34

P R O M O C J A

AUTOMATYKA

PIERŚCIENIE ŚLIZGOWE

interfejsów wyjściowych, ułatwiających obróbkę sygnałów. W przypadku modeli inkrementalnych są to: tranzystorowe push-pull, RS-422 czy też tzw. Sin/Cos. W enkoderach absolutnych dostępne są interfejsy SSI, PROFIBUS, CANopen, EtherCAT, PROFINET i analogowe. Wzmocniona konstrukcja łożysk typu Safety-Lock, stosowanych w wielu enkoderach, zwiększa także ich odporność na wibracje i uderzenia, co jest dużym plusem oferty Küblera.

Omawiane enkodery znajdują zastosowanie w maszynach pakujących, np. do pomiaru długości folii opakowaniowej (paletyzery) lub do pozycjonowania i sterowania prędkością w przenośnikach rolkowych. Możliwe jest też zastosowanie na jednej maszynie kilku enkoderów do różnych funkcji – np. jednego do pozycjonowania przenośnika, a drugiego do sterowania stołem obrotowym w maszynie pakującej w opakowania kartonowe.

Fot. Kubler

PRZEMIESZCZENIA LINIOWE Warto także wspomnieć o systemach pomiaru liniowego, które umożliwiają mierzenie długości oraz pozycjonowanie. Najciekawsze z nich to przede wszystkim liniały magnetyczne inkrementalne LI20/LI50 i absolutne LA10/ LA50 oraz enkodery linkowe, dostępne ze wszystkimi możliwymi interfejsami wyjściowymi. Ich zastosowanie obejmuje głównie pozycjonowanie w dwóch osiach w maszynach pakujących oraz pomiar przesunięcia.

4/2015

Generalnym zastosowaniem pierścieni ślizgowych (złącza obrotowe) Küblera jest przekazywanie sygnałów, danych lub zasilania między platformą stacjonarną a rotującą. Umożliwia to bezproblemowe działanie maszyn, ze szczególnym uwzględnieniem maszyn pakujących obrotowych – np. wykonujących pakowanie w rozciągliwe folie, stołów obrotowych, zamykarek, zgrzewarek i etykieciarek. Pierścienie charakteryzują się modułową konstrukcją. Model SR060E ma do trzech kanałów obciążenia i do tego dwa sygnałowe. Model SRI085 do trzech połączeń z Pt 100, a SR085 do 20 kanałów kombinowanych). Żywotność wydłużona do 500 mln obrotów przy serwisie co 50 mln cykli, jak również możliwość przesyłania także sygnałów pneumatycznych i hydraulicznych oraz prosty serwis (łatwość czyszczenia) to też ważne zalety pierścieni.

R E K L A M A

TECHNIKA

LICZNIKI ELEKTRONICZNE Niemniej ważne w procesie produkcji spożywczej jest zliczanie. Z tego względu Kübler oferuje szeroki zakres prostych i bardziej zaawansowanych liczników elektronicznych, przeznaczonych do wspomagania procesu produkcji. Dzięki licznikom, takim jak np. Codix 923/924, Codix 13x i Codix 52x, możliwe jest zarówno precyzyjne ustawianie czasu działania maszyny, jak i zliczanie konkretnej liczby wyprodukowanych elementów.

Liczniki umożliwiają np. zliczanie butelek na przenośniku w linii butelkującej, zliczanie nadrukowanych etykiet lub sztuk zapakowanych w blistry.

Pozwalają też na sumowanie godzinnej, dziennej lub tygodniowej produkcji, co ułatwia lepsze planowanie całego procesu.

KUBLER Sp. z o.o. ul. Dąbrowskiego 441 60-451 Poznań tel. 61 849 99 02 fax 61 849 99 03 e-mail: info@kubler.pl www.kubler.pl

35

ROZMOWA

ROSNĄCE WYMAGANIA SPRZYJAJĄ ROZWOJOWI

Fot. Omron

Automatyzacja w przemyśle spożywczym przynosi wiele korzyści. O tym, jakie aspekty liczą się w tej branży najbardziej, a także o konkretnych rozwiązaniach, w tym platformie Sysmac do automatyzacji maszyn, rozmawiamy z dr Magdaleną Jaworowicz, koordynatorem komunikacji marketingowej w Omron Electronics.

36

AUTOMATYKA

ROZMOWA

Fot. Omron

produktu wielu konstruktorów poświęca sporo czasu na zapoznanie się z działalnością klientów, od początku do końca. Dla nas oznacza to wymóg zapewnienia jeszcze wyższej precyzji w kontroli jakości produktu, a także kontroli wizyjnej jego znakowania.

Tak to działa: klient końcowy wymaga coraz więcej od wytwórców produktów spożywczych, a ci przenoszą te oczekiwania na nas – producentów i dostawców automatyki przemysłowej. Ale to dzięki temu wszyscy się rozwijamy.

Przemysł spożywczy jest jedną z najbardziej perspektywicznych branż w Polsce. Jakie trendy i rozwiązania są obecnie najpopularniejsze na rynku?

Współcześni konsumenci są coraz bardziej świadomi: oczekują, że żywność, którą nabywają będzie ekologiczna, chcą mieć pewność, że pochodzi z upraw fair trade. Ponadto wraz z rozwojem wiedzy na temat przyczyn alergii i chorób układu pokarmowego, wzrostem świadomości na temat procesów odżywiania, popularyzacją rozmaitych diet i nawyków żywieniowych – rola etykiety urosła do sporych rozmiarów.

Naturalnie powiązany z przemysłem spożywczym jest przemysł opakowań.

Jeszcze przed zapakowaniem, zapuszkowaniem, zabutelkowaniem lub umieszczeniem w torbie końcowego 4/2015

Omron jako globalny producent zaawansowanych systemów sterowania i automatyki przemysłowej dostarcza szereg rozwiązań dla branży spożywczej. Jak w skrócie przedstawia się portfolio produktów firmy?

W przemyśle spożywczym powtarzalność działań przy zachowaniu wysokiej produktywności i wysokich standardów jakości stanowi codzienne wyzwanie. Właśnie z tego powodu firma Omron przygotowała szeroką ofertę produktów dostosowanych do poleceniowej produkcji seryjnej, która wymaga takich technologii, jak szybkie, wielopętlowe sterowanie regulacyjne o wysokiej rozdzielczości, szybkie przetwarzanie i magazynowanie danych, a także ciągła, wzrokowa kontrola jakości.

Do kluczowych wymogów w branży należy zapewnienie jak największej prędkości. Bardzo istotne są jednak przy tym takie warunki, jak: brak ograniczeń rozmiarów serii produktów, łatwe w czyszczeniu i obsłudze maszyny, utrzymywanie standardów higieny.

Wszystko to możemy uzyskać dzięki naszemu nowoczesnemu sterownikowi, który łączy najnowszą technologię magistrali polowej czasu rzeczywistego Ethernet i EtherCAT z naszą ideą „jednego środowiska programowego”.

To unikatowe zestawienie zachęca klientów do odchodzenia od konwencjonalnych układów mechanicznych na rzecz wszechstronnych układów delta-robotycznych i wizyjnych.

Kolejny aspekt to elastyczność.

Tu wyzwania zogniskowane są wokół takich zagadnień, jak: dopasowanie prędkości produkcji podstawowego pakowania, zapewnienie spójności po-

jedynczych paczek lub zestawów wielu paczek, zapewnienie łatwej adaptacji prowadnic liniowych do przenoszenia opakowań podstawowych oraz pomocniczych. Rozwiązania firmy Omron pomagają w tworzeniu bardziej elastycznych maszyn. Jesteśmy w stanie dostarczać najnowsze układy robotyczne i systemy wizyjne, pomagające w tworzeniu na przykład zrobotyzowanych maszyn do pakowania w kartony, które jednocześnie pobierają i pakują 12 produktów, wykorzystując wzór pakowania jedno-, dwu- lub trzywarstwowego. Dzięki takiej konfiguracji zwiększenie prędkości sprowadza się wyłącznie do kwestii liczby produktów pobieranych w danej operacji.

Trzecia kwestia to wytrzymałość.

Głównym wyzwaniem w tej dziedzinie jest zagwarantowanie możliwości niezawodnej obsługi dużych obciążeń przy ciągłej, wysokiej częstotliwości cykli. Rozwiązania firmy Omron zawierają szeroki zakres wysoce wytrzymałych, elektromechanicznych osi liniowych.

Gotowe do montażu moduły liniowe, z różnymi wariantami napędowymi i modułami obrotowymi/chwytającymi, uzupełniają w pełni wyposażone moduły obsługowe. Możliwość stosowania siłowników elektrycznych w dowolnym zestawie również zwiększa wszechstronność wydajnych kosztowo adaptacji.

W czasie targów Automaticon Omron Electronics prezentował platformę Sysmac. Czy i w jaki sposób ta platforma może być wykorzystana w przemyśle spożywczym?

Platforma Sysmac to jeden z naszych kluczowych produktów – dlatego prezentowaliśmy go w samym centrum naszego stoiska podczas tegorocznych targów Automaticon. Sysmac jest platformą automatyzacji maszyn, która zapewnia kompleksową integrację: od sterownika po oprogramowanie, co pozwala na jej zastosowanie w każdej gałęzi przemysłu, a w przemyśle spożywczym w szczególności. To z tego obszaru pochodzi najwięcej aplikacji dla rozwiązań z platformy Sysmac.

Skąd powodzenie tego rozwiązania akurat w tym sektorze? Powodem jest przede wszystkim specyfika produkcji: powtarzalna, szybka i wymagająca ela37

ROZMOWA styczności. W przemyśle spożywczym ta właśnie stała gotowość do przestawiania produkcji jest bardzo ważna.

Sterowanie linii technologicznych, które powstanie w oparciu o kontrolery Sysmac i sieć EtherCAT, zapewnia bardzo szybkie i precyzyjne sterowanie zarówno ruchem, jak i wielkościami procesowymi, temperaturą, ciśnieniem, przepływem czy prędkością.

Prezentując platformę Sysmac często podkreślamy, że jest to jedno sterowanie dla całej maszyny lub gniazda produkcyjnego, z otwartą komunikacją i otwartymi standardami oprogramowania, umożliwiające prostą komunikację pomiędzy maszyną i człowiekiem.

W przemyśle przekłada się to na szereg praktycznych korzyści. Przede wszystkim dzięki połączeniu wszystkich elementów wykonawczych automatyki poprzez jedną sieć – EtherCAT – zyskujemy monitorowanie i wpływanie na parametry sterowania i produkcji z jednego miejsca, co znacznie ułatwia nadzorowanie i konserwację linii produkcyjnych. Dodatkowo na platformie Sysmac mamy możliwość sterowania robotami typu delta, które doskonale sprawdzają się w przekładaniu produktów o wadze do trzech kilogramów i zapewniają maksymalnie 200 cykli na minutę.

Jakie korzyści płyną z automatyzacji procesów w przemyśle spożywczym?

W przemyśle spożywczym mamy do czynienia z wysokimi wymogami sanitarnymi w procesie produkcji.

Z tego powodu warto zwrócić uwagę na fakt, że mechanika i obudowa robotów delta może być wykonana ze stali nierdzewnej i w stopniu ochrony IP67, co ułatwia utrzymanie niezbędnej czystości linii produkcyjnej. Typowym zastosowaniem platformy Sysmac w przemyśle spożywczym jest pełna obsługa linii pakujących batony, tabliczki czekolady czy ciasta, gdzie kontrolowane są adaptacyjne transportery do maszyn pakujących, same maszyny pakujące czy roboty układające zapakowane artykuły spożywcze do opakowań zbiorczych.

Wszystkie te możliwości, które procesowi produkcji daje platforma Sysmac sprawiają, że jest to rozwiązanie bardzo chętnie wybierane właśnie 38

w przemyśle spożywczym. W swoim portfolio mamy szereg ciekawych aplikacji, które dodatkowo mogą zilustrować korzyści z tym związane. Przykładem może być kontrola procesu transportu cieczy ograniczająca ryzyko rozlania. Rozwiązanie to powstało dzięki integracji układów kontroli ruchu, sekwencjonowania, wizyjnych i sieci w ramach sterownika maszyny urządzenia z serii NJ, które zapewniają pełne sterowanie całą maszyną, umożliwiając osiągnięcie wysokiej wydajności i łatwą obsługę.

Innym przykładem korzyści, jakie uzyskano dzięki zastosowaniu platformy Sysmac w przemyśle spożywczym, jest wdrożenie zrealizowane na rynku włoskim z producentem napojów: fir-

stalowym czołem, gwarantującym certyfikowaną odporność na szeroki zakres detergentów, a także czujniki do wysokich temperatur. Do detekcji produktów oferujemy czujniki fotoelektryczne w stalowych obudowach prostokątnych oraz cylindrycznych, w tym czujniki specjalistyczne do wykrywania przezroczystej folii, wszelkiego rodzaju tacek czy butelek szklanych i polietylenowych. Portfolio czujników do branży spożywczej dopełnia bogate spektrum głowic światłowodowych, szczególnie odpornych na działanie środków czyszczących i temperaturę, które w połączeniu z naszymi wielofunkcyjnymi wzmacniaczami światłowodowymi sprawdzą się w każdej, nawet najbardziej wymagającej aplikacji.

W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM POWTARZALNOŚĆ DZIAŁAŃ PRZY ZACHOWANIU WYSOKIEJ PRODUKTYWNOŚCI I WYSOKICH STANDARDÓW JAKOŚCI STANOWI CODZIENNE WYZWANIE. mą Ecocap’s. Rezultatem, jaki udało nam się wspólnie uzyskać, było stworzenie systemu butelkowania do 20 tysięcy puszek na godzinę, z wykorzystaniem automatyki do wszystkich stacji używających jednej szybkiej magistrali EtherCAT. Platforma Sysmac, oparta na technologii komputerów PC, jest w pełni zgodna ze standardem IEC 61131-3.

Jakie rozwiązania proponuje Omron swoim klientom w zakresie wykorzystania czujników i systemów wizyjnych dla przemysłu spożywczego?

Nasze czujniki od dawna stanowiły kluczową część portfolio oferowanych produktów. Zawsze stawialiśmy zarówno na czujniki uniwersalne do wykorzystania w szerokim spektrum aplikacji, jak i na dedykowane do konkretnego, specjalistycznego zastosowania. Z tego właśnie powodu nasz wybór czujników do branży spożywczej jest także bardzo bogaty. Do elementów ruchomych maszyn do przetwarzania żywności oferujemy czujniki indukcyjne w wykonaniu ze stali nierdzewnej, czujniki z pełnym

Coraz większy nacisk kładziony jest na bezpieczeństwo procesów produkcyjnych. Jakie rozwiązania z tego zakresu dla branży spożywczej ma w ofercie Omron?

Branża spożywcza stawia przed nami szczególnie wysokie wymagania.

Przede wszystkim są to normy sanitarne. Wśród produktów, które oferujemy, mamy bezstykowe włączniki bezpieczeństwa przeznaczone specjalnie do przemysłu spożywczego – są to modele: F3S-TGR-N_C, F3S-TGR-N_R i F3S-TGR-S_A, wykonane w sposób, który uniemożliwia pozostawanie na nich resztek jedzenia, co zapewnia właściwe warunki sanitarne. Wyłączniki te są również szczególnie odporne na rdzę, są odpowiednie do czyszczenia wysokociśnieniowego, procesów CIP/SIP zgodnych z IP69K, a ponadto są zgodne z kategoriami bezpieczeństwa do Ple oraz wymaganiami normy EN ISO 13849-1.

Rozmawiała Katarzyna Jakubek AutomatykaOnline.pl

AUTOMATYKA

TECHNIKA

ROBOTYZACJA Od wielu lat w różnych gałęziach przemysłu do prac przenoszenia, paletyzacji, spawania i wielu innych stosowane są roboty. Obok przemysłu motoryzacyjnego, który jest liderem pod względem liczby pracujących tam robotów, powszechne staje się użycie manipulatorów również w przemyśle spożywczym.

Joanna Kulik Łukasz Wojtczak

40

Z

uwagi na duże wymagania zapewnienia higienicznych warunków pracy w tym obszarze produkcji, poza innymi elementami wyposażenia również roboty musiały zostać odpowiednio przygotowane, aby spełniać rygorystyczne normy czystości.

SPECYFICZNE WYMAGANIA Manipulatory przeznaczone do zastosowań w przemyśle spożywczym muszą być przede wszystkim wodoszczelne, ponieważ przy bezpośrednim kontakcie z produktem obowiązkowe jest mycie zimną i ciepłą wodą z użyciem, czasem dość agresywnych, środków czyszczących i dezynfekujących. Specyfika przemysłu spożywczego wymusiła na producentach robotów przygotowanie nowej oferty, tzw. cleanroom robots. Są to specjalP R O M O C J A

ne, dedykowane wykonania robotów, najczęściej ze stali nierdzewnej. Roboty są dodatkowo uszczelnione oraz pokryte specjalnymi farbami, przystosowanymi do kontaktu z żywnością. Równie często, jako dodatkowe zabezpieczenie, stosowane są smary pochodzące w 100 proc. z tłuszczów jadalnych lub niejadalne, ale i nieszkodliwe środki smarne. Czasami, mimo spełnienia przedstawionych wyżej wymagań, jest konieczne specjalne „okrycie” dla robota w celu zabezpieczenia elementów konstrukcyjnych z jednej strony, a z drugiej – oddzielenie robota od produktu. Roboty, które pracują w bezpośrednim kontakcie z artykułami spożywczymi, muszą tym samym spełniać wymagania norm szczelności w zakresie ochrony przed wnikaniem pyłu w ilościach zakłócających pracę urządzenia oraz kroplami wody padającymi pod dowolnym kąAUTOMATYKA

Fot. PIAP

BRANŻY SPOŻYWCZEJ

TECHNIKA tem, ze wszystkich stron (IP54) i ochrony przed porażeniem prądem (IP67).

Niektóre mają nawet maksymalny stopień szczelności w zakresie ochrony przed wnikaniem pyłu oraz zabezpieczenie przed strumieniem wody z dowolnego kierunku, czyli tzw. bryzgoszczelne (IP65).

Poniżej przedstawiono poglądowo zastosowanie robotów do prac załadunku, rozładunku, pakowania i paletyzacji, w szczególności oczywiście w obszarze produkcji produktów spożywczych. Prace te, przy założeniu znacznej powtarzalności, wydają się wręcz idealne do podniesienia ich wydajności i jakości przez zastosowanie zrobotyzowanych stanowisk.

Fot. PIAP

SZEROKIE ZASTOSOWANIA I WIĘKSZE MOŻLIWOŚCI Zrobotyzowane stanowiska paletyzujące mają wielką zaletę adaptowalności do zmieniających się wymagań produkcji i oferują nieporównywalnie większe możliwości niż tradycyjne systemy automatyki, oparte na dedykowanych systemach paletyzacji. Robot jest bardzo elastyczną maszyną, którą można zastosować do całej gamy różnorodnych zadań. W porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami paletyzującymi stanowiska zrobotyzowane zajmują zdecydowanie mniej miejsca, umożliwiając szybką i łatwą zmianę asortymentu produktów.

Dzięki zastosowaniu robota do paletyzacji gwarancja powtarzalności zajmowanych pozycji do setnych części milimetra ogranicza również do minimum ryzyko uszkodzenia produktu i opakowań podczas ich przenoszenia.

Dodatkowo zastosowanie np. systemów wizyjnych umożliwia śledzenie i odpowiednie uchwycenie (z troską o delikatne opakowania) przez robota produktów spożywczych, które przemieszczają się np. na taśmie produkcyjnej. Robot może również pracować w trudnych warunkach, np. w niskiej temperaturze, jaka panuje w chłodniach. Firma KUKA posiada wdrożoną przez siebie kompletną aplikację do rozbioru tusz wieprzowych. Współpraca robotów z systemami wizyjnymi w tym przypadku pozwala na osiągnię4/2015

cie maksymalnej wydajności linii, np. przy podziale zwierzęcych tusz, z których każda jest inna.

Obecnie także modele robotów mogą przenosić olbrzymie ciężary, nawet do 1000 kg, co pozwala na ich użycie do transportu np. całych warstw produktów czy całych „big bagów”, np. z ziemniakami. Łatwość programowania i uniwersalność czyni z nich idealne narzędzie do wykorzystania w procesach załadunku, rozładunku i paletyzacji.

WDROŻENIE W SZCZECIŃSKIM BROWARZE Kilka lat temu Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP zrealizował stanowisko pakowania i paletyzacji butelek z piwem w browarze Bosman w Szczecinie. W tej aplikacji zastosowano po raz pierwszy opracowany przez PIAP wielofunkcyjny chwytak, który przenosi nie tylko skrzynki i kartony z piwem, ale także umożliwia, za pomocą zespołu podciśnieniowego, transport samych butelek do 80 sztuk jednocześnie. Znaczny udźwig zastosowanego robota pozwolił na osiągnięcie wysokiej wydajności procesu, obniżając koszty funkcjonowania firmy i jednocześnie podnosząc jakość wykonywanych czynności, a przy tym obniżając ryzyko wypadku praktycznie do zera.

Szczególnie w warunkach pracy wielozmianowej, gdzie obciążenie pracą jest znaczne, wymagania jakości są wysokie, zaś proces powtarzalny, użycie zrobotyzowanych stanowisk może przyczynić się do poprawy wydajności i bezpieczeństwa pracy.

Ma to szczególne znaczenie w produkcji dóbr spożywczych, gdzie najwyższym dobrem jest troska o jakość i powtarzalność produktu.

Jednak nie tylko przemysł spożywczy stoi otworem dla zastosowań robotów w procesie transportu międzyoperacyjnego w zakładach. Wspomniane wyżej cechy manipulatorów determinują je np. do pracy w fabrykach produkujących detale szklane, gdzie gorący produkt należy wyjąć z pieca. Tam, gdzie człowiek pracuje w warunkach szkodliwych lub jest narażony na ni-

ską lub wysoką temperaturę, roboty znacząco mogą podnieść jakość wykonywanej pracy. Modele dedykowane do prac w trudnych warunkach, w tym wspomnianej wysokiej lub niskiej temperatury, a także znacznego zapylenia, czy też w warunkach wymagających sterylności, coraz częściej będą odciążać człowieka przy wykonywaniu prac rutynowych. Osobnym zagadnieniem może być wykorzystanie robotów do prac w warunkach szkodliwych przy występowaniu atmosfery wybuchowej, gdzie firmy oferują specyfikacje robotów przeznaczone właśnie dla takich środowisk. W tym przypadku minimalizacja ryzyka oznacza niekiedy troskę o ludzkie życie. Podobnie jak w branży spożywczej, zapewnienie powtarzalności procesu w pełnym toku zrobotyzowanej produkcji przyczynia się do bezpieczeństwa produktu finalnego. Praktycznie nieograniczone możliwości w doborze chwytaków i modeli robotów pozwalają na zastosowanie stanowiska robotowego do transportu wielu bardzo różnych produktów.

Warty podkreślenia jest również fakt, że przemysł spożywczy w skali globalnej to duży i chłonny rynek dla stanowisk zrobotyzowanych. Tym samym Polska, z uwagi na duże zagęszczenie producentów żywności, wydaje się mieć ogromny potencjał do rozwoju rynku zrobotyzowanych stanowisk w produkcji żywności.

PIAP jako integrator systemów zrobotyzowanych oferuje swoje usługi zarówno dużym i średnim, jak i małym przedsiębiorcom. Wieloletnie doświadczenie w budowie systemów zorientowanych na potrzeby klienta, z wykorzystaniem nowoczesnych robotów takich światowych producentów robotów, jak KUKA, ABB, Comau, pozwala na realizację aplikacji o bardzo dużym zróżnicowaniu, dostosowanych maksymalnie do wymagań klienta.

PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-495 Warszawa tel. 22 874 03 41 www.piap.pl

41

TECHNIKA

Robot przemysłowy Racer 999

ROBOTY W FMCG N

ierzadko, aby przyspieszyć i usprawnić procesy produkcyjne, wdrażana jest robotyzacja produkcji, która wspomaga automatykę całej linii, tworząc rozwiązanie, pozwalające zwiększać i optymalizować wyniki produkcyjne przedsiębiorstwa, a tym samym utrzymać jego wysoką konkurencyjność na wymagającym rynku.

„Czas to pieniądz” – stwierdzenie znane każdemu nigdy do tej pory nie było bardziej aktualne niż obecnie. Dla osiągania maksymalnych zysków firmy produkcyjne muszą dążyć do optymalizacji wielu czynników, takich jak m.in. powtarzalność, jakość, bezawaryjność, elastyczność oraz szybkość produkcji. Te aspekty mają coraz większe znaczenie dla firm z branży FMCG, gdzie produkt ma krótki termin przydatności, a sieci handlowe stawiają bardzo wysokie wymagania jakościowe oraz te dotyczące czasów dostaw. Roboty przemysłowe mogą pomóc w rozwiązaniu tych problemów.

Comau ma w swojej ofercie roboty przystosowane do aplikacji najczęściej spotykanych w przemyśle spożywczym, czyli do paletyzacji i pakowania.

Do ostatniej wymienionej grupy należy m.in. niewielkich rozmiarów robot Racer o zasięgu 1,4 m. Maszyna ta może udźwignąć detale o masie do 7 kg. Robota charakteryzuje wysoka precyzja oraz szybkość wykonywanych ruchów.

Niedawno swoją premierę miał „młodszy brat” Racera 1.4 – Racer 999.

Jak wskazuje nazwa, robot ma ramię o zasięgu 999 mm, co w żaden sposób nie ogranicza jego udźwigu – wynosi on tyle samo, co u poprzednika, tj.

7 kg. Co więcej, przy ograniczeniu wychylenia szóstej osi robot jest w stanie w aplikacjach pick&place udźwi-

Marcin Gwóźdź

42

P R O M O C J A

AUTOMATYKA

Fot. Comau

ROBOTY RACER

TECHNIKA mentów z włókna węglowego, które jest materiałem bardzo trwałym, ale znacznie lżejszym od stali lub żeliwa. Mała masa robotów obniża

rzy, kontroler Comau jest niezawodny i łatwy w serwisowaniu.

OPROGRAMOWANIE EMOTION Oprogramowanie komputera Acopos otrzymało również nową aplikację eMotion. Celem oprogramowania jest optymalizacja zadanych parametrów ruchowych ramienia

w oczywisty sposób wymagania dotyczące posadzki, a co za tym idzie umożliwia montaż robotów Comau praktycznie w dowolnym miejscu. gnąć do 10 kg. Robot przystosowany do pracy na ograniczonej powierzchni roboczej, przy swoim obciążeniu nominalnym 7 kg, nie ma sobie równych na rynku, a ponadto odznacza się wysoką powtarzalnością ruchów.

Fot. Comau

ROBOTY PAL Oferta Comau dla paletyzacji bazuje na sprawdzonych rozwiązaniach konstrukcyjnych robotów serii PAL o udźwigu 180 kg, 260 kg i aż 470 kg.

Wszystko to przy zasięgu ponad 3 m.

Roboty serii PAL są wykonane w technologii „hollow wrist”, czyli przelotowego ramienia. Dzięki temu okablowanie robota prowadzone jest wewnątrz jego konstrukcji, aż do nadgarstka robota. Zapewnia to znacznie dłuższą żywotność okablowania, a co za tym idzie bardzo wysoką niezawodność całej aplikacji, zbudowanej w oparciu o robota Comau.

Bardzo ważny z punktu widzenia wymagań branży spożywczej jest fakt, że okablowanie robotów Comau nie jest malowane. Dzięki temu nie istnieje zagrożenie, że do produktu lub jego opakowania mogą dostać się odpryski farby, co mogłoby wpłynąć na negatywny odbiór towaru przez klienta końcowego.

Roboty serii PAL wyróżniają się na rynku również małą masą konstrukcji, m.in. dzięki zastosowaniu ele4/2015

KONTROLERY C5G Oczywiście stanowisko zrobotyzowane to nie tylko konstrukcja robota. Równie istotne są kontroler robota oraz jego aplikacje dodatkowe, zaprojektowane specjalnie pod kątem określonych branż. Wszystkie roboty Comau korzystają ze sprawdzonego kontrolera C5G, opartego na standardowych modułach austriackiej firmy B&R – jednego ze światowych liderów w tej dziedzinie.

Co zapewnia technologia B&R? Dzięki standardowym modułom, wykonywanym w dziesiątkach tysięcy egzempla-

Nadgarstek robota w technologii „hollow wrist”

robota, co pozwala na skrócenie czasu potrzebnego do wykonania sekwencji ruchowych. Aplikacja eMotion jest więc nowym generatorem trajektorii ruchów robotów. W efekcie roboty Comau są jeszcze szybsze (nawet do 30 proc.) i wciąż bardzo precyzyjne. Nowe oprogramowanie było tworzone z myślą o wpływie na takie parametry robota, jak szybkość, skalowalność, mniejsze zużycie części mechanicznych, mniejsze wibracje i większa precyzja.

BEZPIECZEŃSTWO Comau przywiązuje także dużą wagę do kwestii bezpieczeństwa pracy

Szafa kontrolera z komponentami firmy B&R

43

TECHNIKA swoich robotów. Z tego względu powstała nowa aplikacja Safe Motion.

Dzięki tej funkcji istnieje możliwość definicji stref bezpieczeństwa. Oznacza to, że dla każdej z sześciu osi robota użytkownik może nastawić cztery niezależne obszary bezpiecznej i przewidywalnej pracy.

Definiowanie poszczególnych stref bezpieczeństwa jest bardzo proste – można to zrobić zarówno na ekranie komputera PC, jak i Teach Pendanta Comau, poprzez wpisywanie odpowiednich wartości w przygotowane pola. Safe Motion spełnia międzynarodowe standardy bezpieczeństwa.

W praktyce funkcję tę realizują zarówno oprogramowanie kontrolera, jak i serwonapędy ramienia robota, kontrolowane przez układ bezpieczeństwa, który obsłuży również PROFINET safe (Siemens) czy EtherNet/ IP safe (Rockwell).

Zalety systemu eMotion

PROSTA PALETYZACJA

OFERTA COMAU Comau Robotics, oprócz przygotowania kompleksowych pakietów robotów paletyzujących, oferuje 44

Safe Motion – definiowanie obszarów bezpiecznej pracy robota

także bezpłatną pomoc przy doborze robota, testy oraz wypożyczenie robotów dla integratorów systemów dla potrzeb szkoleniowych i testowych.

Szeroka oferta robotów przemysłowych Comau Robotics, wraz z kompleksowym wsparciem technicznym, pozwalają klientom i integratorom na łatwiejsze i szybsze wdrożenie zrobotyzowanych układów paletyzacji i pakowania w swoich zakładach.

Marcin Gwóźdź specjalista ds. aplikacji zrobotyzowanych

COMAU POLAND Sp. z o.o. ul. Turyńska 100 43-100 Tychy tel. 32 217 94 04 www.comau.com/pol

AUTOMATYKA

Fot. Comau

Robot przemysłowy Racer 1.4

W Centrum Rozwoju Aplikacji Paletyzujących w Turynie ciągle trwają prace nad poszerzeniem oprogramowania SMART PAL o nowe funkcje.

Obecnie oprogramowanie umożliwia szybkie przygotowanie nowej aplikacji do paletyzacji innego typu produktu – definiowanie nowych miejsc pobrania, odkładanie, zmiany sposobów ułożenia produktów na palecie, a wszystko to bez zaawansowanej wiedzy programistycznej. Zdefiniowanie nowego programu odbywa się na ekranie komputera, w oknie przeglądarki www. Aplikacja SMART PAL znacznie ułatwia producentom przystosowanie się do częstych zmian układów palet, a także zdecydowanie przyspiesza cały proces dostosowania produkcji do nowego typu produktu.

AUTOMATYCZNIE

NAJLEPSI QR CODE

Wygenerowano na www.qr-online.pl

Z E S K A N UJ KO D Z E S K A N U J K O D I Z A M Ó W P R E N U M E R AT Ę Z A J E D Y N E 4 9 Z Ł !

W Y D AW C A

P R Z E M Y S Ł O W Y I N S T Y T U T A U T O M AT Y K I I P O M I A R Ó W P I A P, A L . J E R O Z O L I M S K I E 2 0 2 , 0 2 - 4 8 6 WA R S Z AWA

_autoreklama.indd 1

2015-04-08 14:00:07

TECHNIKA

PRODUKTY FESTO Z SERII CLEAN DESIGN 46

AUTOMATYKA

Fot. Festo

NIEZAWODNA PRODUKCJA W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

TECHNIKA

Dwa kluczowe elementy higienicznej i sprawnej automatyzacji w branży spożywczej to ochrona klienta i reputacji marki producenta. Najważniejszym celem takiego działania jest uzyskanie najwyższej jakości produktów i wysokiej produktywności.

B

ezpieczeństwo w produkcji żywności jest zapewnione przez spełnianie wymagań międzynarodowych dyrektyw i standardów, takich jak np. dyrektywa maszynowa Unii Europejskiej 2006/42/EC lub norma EN-ISO 14159. Aby ułatwić producentom żywności oraz producentom maszyn dla przemysłu spożywczego sprostanie tym wymaganiom, Festo opracowało pionierskie rozwiązania do stosowania w środowisku higienicznym oraz poddawanym intensywnemu czyszczeniu.

Oferta Festo dla przemysłu spożywczego zawiera produkty i rozwiązania obejmujące m.in. wyspy zaworowe, napędy pneumatyczne i elektryczne oraz osprzęt.

WYSPY ZAWOROWE

Fot. Festo

Wyspy zaworowe MPA-C z serii Clean Design wyznaczają nowe standardy. Mają stopień ochrony IP69K oraz odpowiadają klasie odporności na korozję CRC4.

Produkty te, w połączeniu z modułowym systemem uszczelnień, można bezproblemowo czyścić przy użyciu dysz wysokociśnieniowych lub piany. Można też instalować wyspę zaworową w miejscach, w których panują trudne warunki środowiskowe. Do budowy wysp zaworowych użyto materiałów zatwierdzonych przez FDA (Agencja Żywności i Leków, Food and Drug Administration) do stosowania w przemyśle spożywczym, w tym specjalnego smaru NSF-H1, mającego atest na przypadkowy kontakt z żywnością.

SIŁOWNIKI ELEKTRYCZNE I PNEUMATYCZNE Siłownik elektryczny ze śrubą toczną ESBF w wersji Clean Look (gładkie po4/2015

wierzchnie) to szybki i precyzyjny napęd o dużej mocy oraz długim okresie eksploatacji, który z łatwością pokonuje dystans 10 tys. km. Wiele elementów wyposażenia dodatkowego, takich jak akcesoria montażowe i zestawy elementów pośredniczących, zapewnia elastyczność tego rozwiązania, zaś tłoczysko jest wyposażone w prowadzenie ślizgowe i zabezpieczone przed obrotem. Dodatkowe cechy, takie jak stopień ochro-

• wiele wariantów i różnorodny osprzęt.

Festo oferuje także modułowy system uszczelnień, odpowiadający wielu wymaganiom dotyczącym higieny.

Można wybrać uszczelnienia do czyszczenia normalnego bądź intensywnego z użyciem piany. Dostępne są również uszczelnienia niesmarowane, zapewniające właściwe funkcjonowanie napędu, nawet po wypłukaniu środków smarujących, na skutek częstego mycia.

PNEUMATYCZNA TECHNIKA PRZYŁĄCZENIOWA ny IP65, zwiększona ochrona przed korozją i smar do tłoczyska zatwierdzony przez FDA, czynią siłownik idealnym rozwiązaniem do stosowania w przemyśle spożywczym.

Pneumatyczny siłownik okrągły ze stali nierdzewnej CRDSNU, zgodny z ISO 6432, dostępny w wersji Clean Design z samonastawną amortyzacją w położeniach końcowych PPS, również pomaga uniknąć źródeł zakażenia żywności. Brak gwintów pozwala zmniejszyć szansę rozwoju bakterii w typowych zastosowaniach. Ponadto samonastawny system amortyzacji w położeniach końcowych (PPS) nie zawiera śrub nastawnych, które są elementem stanowiącym poważne ryzyko pojawienia się bakterii. Dodatkowe cechy siłownika CRDSNU to: • wysoka odporność na korozję w agresywnych warunkach otoczenia, • konstrukcja ułatwiająca czyszczenie, • długi okres eksploatacji dzięki opcjonalnej uszczelce do pracy na sucho, P R O M O C J A

Złączka NPCK Clean Design ze stali nierdzewnej idealnie nadaje się do zastosowania w obszarach poddawanych intensywnym procesom czyszczenia, zwłaszcza w strefie rozbryzgów. Spełnia wszystkie wymagania technologii Clean Design i jest zgodna z wymaganiami FDA oraz HACCP. Specjalne wykonanie nakrętki złączkowej zapobiega zabrudzeniu krawędzi i nagromadzeniu mikroorganizmów lub innych zanieczyszczeń. Dzięki zastosowaniu stali nierdzewnej złącze NPCK można stosować z różnymi mediami.

Dodatkowe cechy złączki to: • klasa odporności na korozję CRC4, • zakres temperatury pracy od –20 °C do +120 °C, • ciśnienie robocze od –0,95 bar do +12 bar.

Festo Sp. z o.o. ul. Mszczonowska 7 05-090 Raszyn tel. 22 711 41 00, fax 22 711 41 02 e-mail: festo_poland@festo.com www.festo.pl

47

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

ROBOTY

W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

Krzysztof Jaroszewski

Robot równoległy firmy Kawasaki model YF003N

48

J

est faktem, że w produkcji żywności – szczególnie na wstępnych etapach produkcji – surowce są zmiennie różnorodne, i to zarówno pod względem kształtu, konsystencji, struktury, jak i wielkości. Stąd operacje wykonywane przez roboty musiałyby być konfigurowane zgodnie ze zmieniającymi się warunkami, co z uwagi na duży zakres tych zmian stanowi poważne wyzwanie. W przemyśle spożywczym tkwi jednak olbrzymi potencjał możliwy do zagospodarowania również przez producentów robotów.

POTENTACI SKAZANI NA ROBOTYZACJĘ?

Ocenia się, iż przemysł spożywczy jest w Unii Europejskiej jednym z największych sektorów z około 13-proc. udziałem wynoszącym blisko 900 mld euro.

W przemyśle spożywczym zatrudnio zatrudnionych jest blisko 4 mln pracowników, lecz głównie w przedsiębior przedsiębiordo mastwach zaliczanych do ma łych i średnich. Być może to jest czynnikiem hamującym szersze wykorzystanie robotyki. Uwzględniając fakt, że mniejsi przedsiębiorcy (sta (stanowiący około 90 proc. producentów przemysłu spożywczego) boją się kosz kosztownych inwestycji oraz nie wykazują chęci bycia elastycz elastycznymi w odpowiedzi na wciąż zmieniające się zapotrzebowanie rynku, staje się jasne, że nadziei na szersze wprowadzenie robotyza robotyzacji upatrywać można jedynie wśród niewielkiej liczby przedsiębiorców zaliczanych do potentatów. To właśnie przede wszystkim duzi przedsiębiorcy dysponują odpowiednim potencjałem inwestycyjnym, a zwiększanie wolume wolume-

nu ich produkcji przy zachowaniu (czy nawet podwyższaniu) jakości produkcji często może być osiągnięte jedynie na drodze szerszego wprowadzenia robotyzacji. Optymizmem napawa jednak fakt coraz większego stopnia zautomatyzowania średnich, a nawet małych przedsiębiorstw. Pozwala to sądzić, że od wprowadzenia robotyzacji na szerszą skalę również w tych przedsiębiorstwach dzieli nas tylko niewielki krok.

Są jednak takie etapy produkcji i takie branże przemysłu spożywczego, w których roboty już od dawna świetnie sobie radzą z powierzanymi im zadaniami. Główne zadania, jakie roboty wykonują dziś w przemyśle spożywczym związane są z pakowaniem wstępnym oraz zbiorczym, a także z paletyzacją. Roboty mogą pakować chleb do woreczków, sajgonki do pudełek, kiełbasy na tacki lub układać hamburgery. Wykonują także operacje na surowych produktach, takich jak drób czy ser – mieszanie skrzepów czy plastrowanie.

HIGIENA PRZEDE WSZYSTKIM Możliwość stosowania uniwersalnych konstrukcji robotów sprzyja zwiększeniu ich liczby w przemyśle spożywczym.

Nawet wówczas, gdy robot mógłby mieć bezpośredni kontakt z żywnością nie jest to problem – producenci proponują specjalne powłoki spełniające wszystkie wymogi higieniczne. Przykładowo roboty FANUC M-430iA/2F, LR Mate 200iB/5WP i food-grade M-3iA są zaprojektowane ze specjalnymi uszczelkami, które zatrzymują wewnątrz konstrukcji wszystkie zanieczyszczenia. Ich ramiona są gładkie, co eliminuje możliwość nagromadzenia się bakterii, a ich powierzchnia może być spłukiwana środkiem myjącym.

AUTOMATYKA

Fot. Kawasaki, KUKA

Mimo iż producenci rozwiązań robotycznych oferują szeroki wachlarz różnego rodzaju konstrukcji, a w branży przetwórstwa spożywczego występuje wiele powtarzających się czynności, to jednak liczba robotów na liniach produkcyjnych w przemyśle spożywczym wciąż pozostaje niewielka.

Dlaczego? Czyżby przemysł spożywczy nie był łakomym kąskiem dla producentów robotów?

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY Większość robotów spożywczych ma stopień ochrony IP67. Natomiast te elementy, które mają bezpośredni kontakt z żywnością, często wymagają spełnienia znacznie bardziej ry-gorystycznych wymo-gów i zgodnie z syste-mem oznaczeń stopni ochrony zapewnianej przez obudowy powinny mieć stopień ochrony IP69.

Kolejnym czynnikiem sprzyjającym robotyzacji może się okazać wprowadzanie przez Unię Europejską coraz surowszych dyrektyw dotyczących zapewnienia warunków higienicznych podczas produkcji, a to mogą zagwarantować roboty.

gu (do 2 kg) jest robot Mitsubishi RF-2FB– D1-S15. Trzykrotnie większym maksymalnym udźwigiem charak charakteryzuje się robot KR 6-2 firmy KUKA, a sześciokrotnie większym – robot ABB model IRB 2400-10.

Znacznie większymi masami mogą operować m.in. konstrukcje takie jak Stäubli TX200 o maksymalnym udźwigu 100 kg, Comau PAL 180-3.1 – 180 kg, czy rekordzista w tym zestawieniu – FANUC M410iB/700 o maksymalnym udźwigu 700 kg. Nie jest to granica możliwości jeśli chodzi o udźwig, ale w przypadku przemysłu spożywczego rzadko wy występuje konieczność operowania obiektami o tak dużych masach, nawet jeśli są to opakowania zbiorcze. Ze wzrostem udźwigu wzrasta również zasięg manipula manipulatorów (tab. 1), a duży zasięg to za to zawsze korzystny parametr. Większość konstrukcji zebranych w tabeli 1 monto 1 montowana jest do podłoża, choć spora część oferowanych manipulatorów może również być zamontowana do sufitu.

PALETYZACJA

Fot. Kawasaki, KUKA

Jednym z zadań wykonywanych przez roboty na liniach produkcyjnych przemysłu spożywczego jest paletyzacja.

Na tym polu swoje rozwiązania proponują wszyscy liczący się producenci robotów. Roboty paletyzujące to konstrukcje o szeregowym łańcuchu kinematycznym. Jeśli wziąć pod uwagę, że na tym etapie nie ma niebezpieczeństwa kontaktu maszyny bezpośrednio z produktem spożywczym, łatwo zrozumieć dużą liczbę modeli robotów dostępnych na rynku. Producenci często proponują konstrukcje uniwersalne. W związku z tym szerokie jest spektrum maksymalnego udźwigu tych rozwiązań.

Jedną z konstrukcji o małym udźwi-

FIRMA

MODEL

Mitsubishi KUKA Mitsubishi ABB KUKA FANUC KUKA FANUC Stäubli Comau

RF-2FB–D1-S15 KR 6-2 RF-7FLM-D1-S15 IRB 2400-10 KR 16-2 F M710iC/20L KR 40 PA R1000iA/80H TX200 NJ 110-3.0 KR R3200 PA KR QUANTEC PAL 180-3.1 M410iB/700

KUKA Comau FANUC

WYBIERANIE I PACZKOWANIE

Robot paletyzujący RP KR6 firmy KUKA

Manipulowanie produktami prze przemysłu spożywczego we wstępnej fazie pakowania polega najczęściej pona ich wybieraniu z systemu po opadajnikowego i układaniu w opa kowaniach. Do tego typu operacji potrzebne są dużo mniejsze roboty o mniejszym udźwigu. Przydatna jest

MAKSYMALNY UDŹWIG 2 kg 6 kg 7 kg 12 kg 16 kg 20 kg 40 kg 80 kg 100 kg 110 kg

ZASIĘG

LICZBA OSI

POWTARZALNOŚĆ

MIEJSCE MONTAŻU

504 mm 1611 mm 908 mm 1550 mm 1610 mm 3110 mm 2091 mm 2230 mm 2194 mm 2503 mm

6 6 6 6 6 6 4 5 6 6

±0,03 mm ±0,05 mm ±0,02 mm ±0,03 mm ±0,05 mm ±0,15 mm ±0,05 mm ±0,2 mm ±0,06 mm ±0,06 mm

brak danych możliwość dopasowania brak danych podłoga, sufit podłoga, sufit podłoga, sufit, pod kątem podłoga podłoga, sufit podłoga, sufit podłoga, sufit

120 kg

3195 mm

5

±0,06 mm

podłoga

180 kg 700 kg

3100 mm 3140 mm

brak danych 4

±0,15 mm ±0,5 mm

podłoga podłoga

Tab. 1. Wybrane roboty przeznaczone do paletyzacji

4/2015

49

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

FIRMA

MODEL

MAKSYMALNY UDŹWIG

ZASIĘG

EPSON

RS4-551S

0,25 kg

550 mm (H) 130 mm (W)

4

±0,015 mm

SCARA

FANUC

M-1iA/0.5A

0,5 kg

100 mm (H)

6

±0,02 mm

równoległa

1 kg 1 kg 1 kg 3 kg 3 kg

3 4 4 4 4

±0,03 mm ±0,1 mm ±0,05 mm ±0,01 mm ±0,012 mm

równoległa równoległa SCARA równoległa SCARA

3 lub 4

±0,1 mm

równoległa

sufit

8 kg

100 mm 800 mm 800 mm 1300 mm 550 mm 100 mm (H) Ø450 mm (EXPT-45-E1) Ø700 mm (EXPT-70-E1) Ø950 mm (EXPT-95-E4) Ø1200 mm (EXPT-120-E4) 800 mm

podłoga, sufit, pod kątem podłoga, sufit sufit ściana sufit brak danych

4

±0,01 mm

SCARA

podłoga, ściana

20 kg

1000 mm

4

±0,02 mm

SCARA

brak danych

FANUC M-1iA/1HL ABB IRB360 1/800 Stäubli TP80 Kawasaki YF003N Mitsubishi RH-3FH5515-D1-S15

Festo

EXPT-45-E1 EXPT-70-E1 EXPT-95-E4 EXPT-120-E4

Stäubli

TS80 RH-20FH10035N-DMitsubishi 1-S15

5 kg

LICZBA POWTARZALNOŚĆ KONSTRUKCJA OSI

MONTAŻ sufit

Tab. 2. Wybrane roboty SCARA i roboty o równoległym łańcuchu kinematycznym przeznaczone do wybierania i paczkowania

natomiast ich duża szybkość, precyzja i zasięg. O ile przy paletyzacji stosuje się właściwie jedynie manipulatory o strukturze szeregowej, do wybierania stosowane mogą być roboty o równoległym łańcuchu kinematycznym oraz roboty typu SCARA. Do operacji na bardzo lekkich produktach stosować można robot RS4-551S o konstrukcji SCARA firmy EPSON, zapewniający udźwig do 0,25 kg, zaś dwukrotnie cięższe obiekty przemieszczać można przy użyciu robota M-1iA/0.5A firmy FANUC. Z kolei przy produktach, których masa nie przekracza 1 kg stosowane mogą być konstrukcje firm takich jak ABB – model IRB 360 1/800 czy Stäubli 50

PRZYKŁADY APLIKACJI W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

pojemnikach sałat wyjętych prosto z ziemi. Wstępnie wszystkie te sałaty układane są na palecie euro umieszczanej w obszarze pracy robota R2000iB, który usuwa jedną warstwę sałat umieszczonych na tacy, przemieszczając je na przenośnik linii pakowania. Na przenośniku sałaty są odpowiednio pozycjonowane, tak aby łatwo było obciąć korzenie na zrobotyzowanej stacji tnącej. Po kontroli sałaty umieszczane są w plastikowej tacy.

Pełne tace umieszcza się z powrotem na przenośniku i wysyła do strefy pakowania. Ocenia się, że wprowadzenie robotów pozwoliło o 5–20 proc. zmniejszyć niszczenie sałaty w procesie jej obróbki.

Innym miejscem zastosowania robotów

Robot firmy Comau model PAL 180-3

Ciekawe wdrożenie przeprowadzono przy wykorzystaniu robotów firmy FANUC w hiszpańskim przedsiębiorstwie El Duzle. W nowocześnie wyglądającej hali w mieście San Javier (Murcia) 68 robotów pozwala na znaczne przyspieszenie procesu pakowania sałaty. Cały proces rozpoczyna się od dostarczenia w plastikowych

Fot. Festo, Comau, Stäubli

Manipulator Tripod EXPT w procesie pakowania

– model TP80. Nadmienić należy, że roboty takie jak np. Staubli TP80 mają szerszy zakres stosowania, mogą z powodzeniem zostać także użyte do paletyzacji w przypadku operowania lekkimi przedmiotami.

Do przemieszczania naprawdę ciężkich pojedynczych produktów, których maksymalna masa dochodzi do 20 kg, zastosować można robot firmy Mitsubishi model RH-20FH10035N-D1-S15.

Również roboty o konstrukcji szeregowej mogą być efektywnie stosowane w zadaniach wybierania i paczkowania. W tabeli 3 zestawiono kilka takich propozycji. Począwszy od robota LR Mate 200iD/4SH firmy FANUC z maksymalnym udźwigiem 4 kg, przez konstrukcję SIX 6-1.4 firmy Comau z maksymalnym udźwigiem 6 kg, następnie Stäubli TX60 o udźwigu do 9 kg , a kończąc na Kawasaki FD050N z udźwigiem 50 kg.

AUTOMATYKA

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

Fot. Festo, Comau, Stäubli

FANUC jest fabryka firmy Fleury Michon, lidera na rynku francuskim w branży świeżych dań gotowych i mrożonych posiłków, a także produktów wieprzowych, w tym szynki i kiełbasy. Firma od 2003 r. inwestuje w robotyzację, a roboty stosuje np. do paletyzacji.

Warto podkreślić, że firma nie dąży do wprowadzenia robotyzacji w jak największym stopniu, a jedynie tam, gdzie jest to w pełni uzasadnione, zaś inne rozwiązania nie spełniają pokładanych w nich oczekiwań. Technologia opracowana i stosowana przez Fleury Michon zakłada, że wszystkie produkty oddzielnie zapakowane muszą przejść proces termicznej obróbki przed zapakowaniem ich do kartonów. Trzy roboty FANUC M410iB pozwalają uniknąć potencjalnie wąskich gardeł przy dostarczaniu produktów do procesu obróbki poprzez układanie produktów na stosie.

Również konstrukcje innych producentów są szeroko stosowane w branży spożywczej. Wśród nich warto wymienić norweskie przedsiębiorstwo produkcji mięsnej, gdzie do wspomagania procesu sortowania produktów, tak aby trafiły do odpowiednich odbiorców, zastosowano roboty firmy KUKA model KR 180 PA. Z kolei przykładem robota zapewniającego inteligentne pakowanie produktów w plasterkach jest rozwiązanie firmy ABB model FlexPicker IRB 340.

Roboty takie znakomicie wypełniają stawiane im zadania przykładowo w zakładach grupy Charkman szwedzkiego dostawcy żywności w plastrach.

Firma Stäubli także ma w swoim portfolio podobne wdrożenia, np. do cięFIRMA

MODEL

FANUC ABB Comau FANUC FANUC Stäubli FANUC FANUC Stäubli Kawasaki Kawasaki Kawasaki Kawasaki

LR Mate 200iD/4SH IRB140 SIX 6-1.4 LR Mate 200iD/7H M-10iA/7L TX60 M-10iA/12S M-20iA TX90 FD050N RD080N ZD250S MD500N

ra spełni oczekiwania użytkownika.

Często zastosowanie specjalistycznych konstrukcji samych robotów lub chwytaków pozwala na przeprowadzanie nietypowych operacji pakowania, takich jak pakowanie typu racetrack, Robot typu SCARA firmy Stäubli model TP80

cia twarogu, pakowania kiełbas czy tartego sera. W firmie Hauser, produkującej bazujące na winie produkty w opakowaniach kartonowych, zastosowano z kolei robot firmy KUKA model KR 160 PA Long Range.

PODSUMOWANIE Możliwości jest oczywiście dużo więcej.

Dla przykładu firma Festo proponuje zestawienie swoich produktów przygotowane pod konkretne oczekiwania klienta na bazie gotowych komponentów. Klient przedstawia swoje oczekiwania, a specjaliści firmy pomagają zbudować rozwiązanie najlepiej spełniające te oczekiwania. Istnieje także spora grupa mniejszych i większych firm oferujących własne konstrukcje robotów przeznaczonych do specjalistycznych zastosowań w danej branży, takich jak Comau, Cloos, Hyundai czy Yamaha. Oznacza to, że można wybrać bez trudu konstrukcję, któ-

MAKSYMALNY UDŹWIG 4 kg 6 kg 6 kg 7 kg 7 kg 9 kg 12 kg 20 kg 20 kg 50 kg 80 kg 250 kg 500 kg

gdy wiele elementów jest pobieranych jednocześnie za pomocą chwytaków, a następnie umieszczanych w opakowaniach zbiorczych.

Z szerokiego spektrum dostępnych na rynku konstrukcji robotów o przeznaczeniu standardowym przedsiębiorcy branży przemysłu spożywczego z pewnością mogą wybrać rozwiązanie najlepiej pasujące do ich potrzeb.

Bardziej wymagający otrzymają ofertę dedykowaną do wykonywania standardowych operacji paletyzowania czy pakowania. Spodziewać się można, że roboty znajdą także swoje miejsce przy wykonywaniu innych operacji, zastępując ludzi, którzy mogą stanowić większe zagrożenie higieniczne niż roboty.

Krzysztof Jaroszewski Wydział Elektryczny Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

ZASIĘG

LICZBA OSI

POWTARZALNOŚĆ

MIEJSCE MONTAŻU

550 mm 810 mm 1400 mm 717 mm 1632 mm 670 mm 1098 mm 1811 mm 1000 mm 2100 mm 2100 mm 3255 mm 3142 mm

5 5 6 5 6 6 6 6 6 5 5 4 5

±0,02 mm ±0,03 mm ±0,05 mm ±0,02 mm ±0,08 mm ±0,02 mm ±0,05 mm ±0,08 mm ±0,03 mm ±0,15 mm ±0,07 mm ±0,4 mm ±0,5 mm

podłoga, sufit, pod kątem dowolna podłoga, sufit, pod kątem podłoga, sufit, pod kątem podłoga, sufit, pod kątem podłoga, ściana, sufit podłoga, sufit, pod kątem dowolna podłoga, ściana, sufit podłoga podłoga podłoga podłoga

Tab. 3. Wybrane roboty o konstrukcji szeregowej stosowane w aplikacjach wybierania i paczkowania

4/2015

51

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

CZUJNIKI FOTOELEKTRYCZNE W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM

Andrzej Barciński

Reflektor pryzmatyczny dla czujników elektrycznych

52

P

rojektant maszyn dla przemysłu spożywczego wie, że musi zadbać, by w tworzonych przez niego urządzeniach nie było żadnych zakamarków. By zabrudzenia nie dostawały się między jakiekolwiek łożyska, zawiasy czy inne przemieszczające się względem siebie elementy. Dlatego użycie klasycznych krańcówek do wykrywania obecności obiektów jest w takim przypadku mało rozsądne.

Na szczęście na rynku można znaleźć wiele czujników zbliżeniowych, które świetnie zastępują rozwiązania elektromechaniczne, a nawet przewyższają je pod wieloma względami.

TECHNOLOGIE ZBLIŻENIOWE Czujniki zbliżeniowe mogą działać wykorzystując różne zjawiska. Najbardziej popularne są wciąż czujniki indukcyjne, które cechują się bardzo dużą niezawodnością. Jednak mogą wykrywać tylko obiekty metalowe i to z niedużej odległości. Gdy detekowane obiekty nie są wykonane z metalu, można zastosować czujniki pojemnościowe. Te również mają ograniczony zasięg, ale mogą wykrywać także przedmioty n i e m eta l o w e .

Niestety, są bardziej wrażliwe na wilgoć, która może spowodować fałszywe stwierdzanie obecności przedmiotów w zasięgu sensora. Dlatego często stosuje się proste lub złożone mechanizmy

dźwigni, powodujące, że poruszający się obiekt niemetalowy – jeśli znajdzie się w miejscu, w którym ma być wykryty – przesuwa metalową płytkę, by zbliżyć ją do czujnika indukcyjnego.

Metoda ta cieszy się dosyć dużą popularnością, ale w przemyśle spożywczym może być problematyczna. Nie zawsze bowiem kształt, konsystencja, twardość czy kierunek i sposób ruchu obiektów, które mają być wykrywane, pozwalają na stosowanie takiej pośredniej detekcji, opartej na ruchomych elementach mechanicznych. Trudność może też sprawić czyszczenie takiego ruchomego mechanizmu. Jeśli jego ruch wymaga użycia jakichkolwiek prowadnic lub zawiasów i nie wynika jedynie ze sprężystości materiału, z którego wykonana jest dźwigienka, będą powstawać zakamarki, w których może gromadzić się brud, co w przemyśle spożywczym nie jest akceptowane.

Na szczęście jakiś czas temu rozwinęła się technologia fotoelektryczna, która obecnie z powodzeniem zastępuje czujniki pojemnościowe, a ponadto często dobrze się sprawdza jako alternatywa dla sensorów indukcyjnych.

W końcu są też aplikacje, w których to właśnie sensory optyczne nie dadzą się sensownie zastąpić niczym innym i dlatego warto znać te technologie.

RODZAJE WYJŚĆ Sensory zbliżeniowe, nie tylko fotoelektryczne, ale także inne, wyposażane są najczęściej w wyjścia tranzystorowe typu NPN lub PNP. Większość producentów oferuje prawie wszystkie swoje produkty zarówno w jednej, jak i w drugiej wersji, choć bywają też takie, w których można przełącznikiem zmienić tryb pracy z NPN na PNP. Różnice AUTOMATYKA

Fot. Conrad, Telco

Branża spożywcza cechuje się specyficznymi wymaganiami odnośnie stosowanych w niej komponentów. Kluczowe dla niej jest projektowanie maszyn, które nie będą gromadziły zabrudzeń i będą odporne na czyszczenie ciśnieniowe.

W praktyce oznacza to, że stosowanie różnego rodzaju precyzyjnych elementów elektromechanicznych nie wchodzi w rachubę i konieczne staje się sięganie po podzespoły bezdotykowe – zbliżeniowe. Szczelnie obudowane czujniki zbliżeniowe oraz inne fotoelektryczne mogą się dobrze sprawdzić w takich zastosowaniach.

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY też dotyczą tego, czy wyjście jest normalnie otwarte, czy normalnie zamknięte.

Niekiedy czujniki mają wyjścia przekaźnikowe, ale jest to rzadsze rozwiązanie ze względu na ograniczenie szybkości przełączania oraz na krótszą żywotność przekaźników elektromechanicznych niż tranzystorów. Można też znaleźć czujniki z triakiem na wyjściu.

Do nowości należą, oferowane na razie tylko przez niektórych dostawców, czujniki z interfejsami sieciowymi – a przede wszystkim z AS-i. Tendencja do tzw. integrowania inteligencji w każdym nawet najdrobniejszym elemencie automatyki przemysłowej sugeruje, że tego typu interfejsy staną się z czasem bardziej popularne.

Trzeba też wspomnieć o wyjściach analogowych, które sprawiają, że czujnik może nie tylko wykrywać obecność obiektu, ale też odległość od niego.

Niektórzy producenci umieszczają takie modele w swoich katalogach, wśród czujników zbliżeniowych.

E

RODZAJE CZUJNIKÓW FOTOELEKTRYCZNYCH Zastosowanie promieni świetlnych w automatyce, do tworzenia czujników, bywa różne. Właściwości światła sprawiają, że można tworzyć czujniki o odmiennej specyfice pracy, a nie tylko o różnych parametrach. W efekcie powstało kilka kategorii sensorów optycznych, cechujących się innymi wymaganiami odnośnie sposobu instalacji, różnym zasięgiem oraz zdolnych do wykrywania różnych obiektów.

Wszystko to można powiedzieć o samych czujnikach fotoelektrycznych zbliżeniowych, a są jeszcze modele optyczne, które wykrywają nie samą obecność, ale np. kontrast, połysk lub kolor. Te zostaną omówione na samym końcu, wcześniej skoncentrujemy się na sensorach zbliżeniowych.

Fot. Conrad, Telco

CZUJNIKI DYFUZYJNE Najprostsze w montażu i spośród sensorów optycznych najbardziej podobne w sposobie działania do czujników indukcyjnych i pojemnościowych są czujniki dyfuzyjne. Tak jak sensory wykonane w innych technologiach, są układami jednoelementowymi, a ich 4/2015

montaż sprowadza się do instalacji jedynie czujnika, bez żadnych elementów dodatkowych. Sensory tego typu mają emiter i detektor światła zintegrowane w jednej obudowie. Światło wygenerowane przez emiter jest wysyłane w kierunku miejsca, w którym powinien się znajdować wykrywany obiekt. Jeśli światło trafi na przeszkodę znajdującą się w odległości nie większej niż zakres działania sensora, odbija się od niej i trafia do detektora. To powoduje przełączenie wyjścia czujnika zbliżeniowego.

Prosta budowa i łatwa instalacja są jednak okupione pewnymi wadami. Czujniki dyfuzyjne mają najkrótszy zasięg spośród fotoelektrycznych. Ponadto występuje tu problem wpływu tła, które – jeśli znajduje się zbyt blisko czujnika – może zmieniać jego wskazania. Dlatego bardziej zaawansowane (a więc i droższe) sensory dyfuzyjne są wyposażone w algorytmy tłumienia wpływu tła.

Czujniki firmy Telco

Umożliwia to też wykrywanie obiektów szklanych.

Zdolność do wykrywania poszczególnych rodzajów przedmiotów z użyciem czujników dyfuzyjnych zależy też od długości emitowanej fali świetlnej i szerokości plamki. W przypadku trudnych do detekcji obiektów albo przedmiotów poruszających się bardzo szybko, np. podawanych do przetworzenia do maszyny, zaleca się stosowanie czujników o szeroko emitowanych promieniach. Duża plamka, padająca na obiekt o nieregularnych kształtach czy nierównej powierzchni, zapobiega występowaniu błędnych odczytów, mogących się pojawić, gdy wąski strumień światła natrafia na drobną nierówność, która na ułamek sekundy

CZUJNIKI OPTYCZNE MOŻNA TEŻ ZASTOSOWAĆ DO DETEKCJI KĄTÓW ODCHYLEŃ LUB DO BUDOWY ENKODERÓW, CZYLI DO MONITOROWANIA PRZESUNIĘĆ I OBROTÓW. Redukcja wpływu tła przyjmuje różne nazwy, zależnie od sposobu realizacji algorytmu. Przykładem może być np. mechanizm określany mianem oceny tła. Jedną z metod jest umieszczenie oddzielnych detektorów dla bliższego i dalszego pola, których odczyty są ze sobą porównywane i na tej podstawie określa się, czy w zasięgu czujnika pojawił się detekowany obiekt. W ten sposób można np. wykrywać również obiekty czarne, bardzo matowe, które – przysłaniając promień odbity od tła – nie mogą poprawnie odbić promienia świetlnego, tak by został wykryty przez detektor bliskiego pola.

zmienia wskazanie czujnika. Szerokie wiązki są odporne na takie nierówności i pozwalają lepiej rejestrować szybko poruszające się obiekty. Zazwyczaj pozwalają też na uzyskanie większego zasięgu.

Z drugiej strony wąskie wiązki umożliwiają bardziej precyzyjną pracę, np. związaną z dokładnym pozycjonowaniem obiektów. Umożliwiają stwierdzenie obecności obiektu w konkretnym miejscu, z dokładnością do pojedynczych milimetrów. Ponadto czujniki tego typu można montować za osłonami, w których otwory na wiązki światła będą miały minimalne średnice 53

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY FIRMA

ALLEN BRADLEY

AUTONICS

BALLUFF

BALLUFF

Model

42BC-B1CRAN-T4

BA2M-DDT

BOS 18E-PS-1XB-SA1-S4

BOX Q08M-PS-RD11-02

Zasięg maksymalny

2000 mm

2000 mm

200 mm

55 mm

Rodzaj światła

podczerwień

podczerwień, 850 nm

podczerwień, 880 nm

czerwone, 640 nm

Wyjście

przekaźnikowe

NPN

PNP

PNP

Maksymalna częstotliwość przełączania

brak danych

brak danych

100 Hz

400 Hz

Złącze

brak danych

kabel

M12

kabel, PUR, 2 m

Zasilanie (maksymalny zakres)

24…240 V AC/DC

12…24 V DC

10…30 V DC

10…30 V DC

Stopień ochrony

brak danych

IP50

IP68

IP67

Wymiary

brak danych

15,5 mm × 19 mm × 48,5 mm

Ø18 mm × 70 mm

8 mm × 8 mm × 44 mm

Temperatura pracy

brak danych

–20…+55°C

–5…+75 °C

–10…+60 °C

Obudowa

prostopadłościenna, plastikowa

PBT

cylindryczna, stal nierdzewna

miniaturowa, prostopadłościenna, GD-Zn

FIRMA

IFM

MICRO DETECTORS

MICRO DETECTORS

OMRON

Model

Q4H-HPKG/US100

FAR2BP1A

RX80T1A

E3C-LD31

Zasięg maksymalny

2000 mm

100 mm

2000 mm

1000 mm

Rodzaj światła

czerwone, 624 nm

czerwone

podczerwone

czerwone, 650 nm

Wyjście

PNP

PNP

PNP/NPN

brak danych

Maksymalna częstotliwość przełączania

1000 Hz

250 Hz

500 Hz

brak danych

Złącze

M12

M18

M12

brak danych

Zasilanie (maksymalny zakres)

10…36 V DC

10…30 V DC

10…30 V DC

brak danych

Stopień ochrony

IP65

IP67

IP65

IP40

Wymiary

86,2 mm × 63,8 mm

Ø18 mm × 67,7 mm

26 mm × 50 mm × 80 mm

brak danych

Temperatura pracy

–25…+60 °C

–25…+70 °C

–25…+70 °C

brak danych

Obudowa

prostopadłościenna, PA z maskownicą ze stali kwasoodpornej

tulejowa, mosiądz niklowany

kostkowa, PC

brak danych

Uwagi

—

—

—

maksymalny zasięg zależy od ustawionej dokładności i częstotliwości pracy

Tab. 1. Wybrane czujniki fotoelektryczne dyfuzyjne (odbiciowe), dostępne na polskim rynku

54

AUTOMATYKA

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY BALLUFF

BAUMER

CONTRINEX

FESTO

IDEC

BOS 21M-NA-ID10-S4

O500.GP-11096069

LHS-1180-303

SOEG-RT-M5-PS-K-L

SA1E-DP1

2000 mm

400 mm

120 mm

50 mm

700 mm

podczerwień, 880 nm

czerwone

czerwone

podczerwień

podczerwień

NPN

NPN

PNP

PNP

PNP

500 Hz

2000 Hz

500 Hz

250 Hz

brak danych

M12

kabel

brak danych

Kabel 3-żyłowy

M8

10…30 V DC

10…30 V DC

10…36 V DC

10…30 V DC

10…30 V DC

IP67

IP67

IP67

IP67

IP67

15 mm × 42,5 mm × 44 mm

18 mm × 45 mm × 32 mm

Ø18 mm × 63,5 mm

Ø5 mm

10,8 mm × 32,7 mm × 19,5 mm

–25…+55 °C

–25…+60 °C

–25…+55°C

0…+55 °C

–25…+55 °C

prostopadłościenna, GD-Zn

prostopadłościenna, ASA, PMMA

cylindryczna, mosiądz chromowany

miniaturowa, cylindryczna, ze stali nierdzewnej

prostopadłościenna PC/PBT

PEPPERL+FUCHS

SCHNEIDER ELECTRIC

SICK

SIMEX

TURCK

TWT AUTOMATYKA

KT10-8-H-8

OsiSense XU XUB5BNBNM12

G2S GTB2S-E1311

1841D3R

Q50AVPQ

TOO12-100ZP

8 mm

600 mm

15 mm

400 mm

150 mm

100 mm

podczerwień, 870 nm

podczewień

czerwone, 640 nm

podczerwień 875 nm

czerwone

podczerwień

zależne od akcesoriów

NPN

NPN

Triak NO

PNP

PNP

brak danych

500 Hz

800 Hz

20 Hz

7 Hz

150 Hz

kabel

M12

kabel

kabel

M12, obracane o 90°

M12

zależne od akcesoriów

10…36 V DC

10…30 V DC

24…230 V AC

12…30 V DC

10…30 V DC

IP65

do IP69K

IP67

IP67

IP67

IP65

Ø4 mm × 25 mm

Ø18 mm × 76 mm

7,7 mm × 21,8 mm × 13,5 mm

Ø18 mm × 83 mm

Ø67,3 mm × 19,7 mm × 60 mm

Ø12 mm × 64 mm

–20…+ 60 °C

–25…+55 °C

–25…+50 °C

–10…+60 °C

–10…+55°C

–10…+55 °C

cylindryczna, stalowa

cylindryczna, mosiądz niklowany

prostopadłościenna

cylindryczna, mosiądz niklowany

prostopadłościenna, ABS

cylindryczna, mosiądz niklowany

—

—

—

—

—

—

4/2015

55

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY FIRMA

ALLEN BRADLEY

AUTONICS

BALLUFF

Model

42KL-U2TC-G3

BJ3M-PDT

BOS 18KF-PA-1LQP-S4-C

Zasięg

5000 mm

3000 mm

16 000 mm

Rodzaj światła

czerwone

czerwone, 660 nm

czerwone, 650 nm

Wyjście

brak danych

NPN

PNP

Maksymalna częstotliwość przełączania

brak danych

brak danych

1500 Hz

Złącze

brak danych

kabel

M12

Zasilanie (maksymalny zakres)

22…250 V AC/DC

10…24 V DC

10…30 V DC

Stopień ochrony

brak danych

IP65

IP67

Wymiary

brak danych

32 mm × 20 mm × 10,6 mm

Ø18 mm × 81,5 mm

Temperatura pracy

brak danych

–25…+55 °C

–10…+50 °C

Obudowa

plastikowa

prostopadłościenna, PC+ABS

cylindryczna, spłaszczona, PBT

Uwagi

—

—

FIRMA

PEPPERL+FUCHS

SCHNEIDER ELECTRIC

SENSOPART

Model

RLK28-55-LAS-Z.31/116

OsiSense XU XUB9ANAWM12

FR25RGOPSM4

Zasięg

30 000 mm

3000 mm

2000 mm

Rodzaj światła

czerwone, 650 nm

czerwone

czerwone

Wyjście

przekaźnikowe

NPN

PNP

Maksymalna częstotliwość przełączania

25 Hz

500 Hz

1000 Hz

Złącze

M16

M18

M8

Zasilanie (maksymalny zakres)

12…240 V AC/DC

10…36 V DC

10…30 V DC

Stopień ochrony

IP67

do IP69K

IP69K/IP67

Wymiary

65, mm × 90 mm × 25,8 mm

Ø18 mm × 76 mm

34 mm × 20 mm × 12 mm

Temperatura pracy

–10…+50 °C

–25…+55 °C

–20…+60 °C

Obudowa

prostopadłościenna, ABS

cylindryczna, plastikowa

kostkowa, ABS

Uwagi

—

—

—

Tab. 2. Wybrane czujniki fotoelektryczne refleksyjne (retro-refleksyjne), dostępne na polskim rynku

56

AUTOMATYKA

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY BAUMER

IFM

LEUZE

OMRON

FPDH 145101

OF5050 OFR-FNKG

HRTR 46B/66-S12

E3JK-RR12

3500 mm

2000 mm

1800 mm

7000 mm

czerwone, 660 nm

podczerwień, 880 nm

czerwone, 620 nm

czerwone, 624 nm

PNP

NPN

PNP/NPN

przekaźnikowe

1000 Hz

320 Hz

200 Hz

brak danych

kabel

kabel, M12

M12

kabel

10…30 V DC

10…36 V DC

10…30 V DC

24…240 V AC

IP68/69K & proTect+

IP67

IP67/IP69K

IP64

19,6 mm × 52,2 mm × 34,3 mm

Ø12 mm × 60 mm

18,5 mm × 76,9 mm × 43,4 mm

brak danych

–30…+60 °C

–25…+60 °C

–40…+60 °C

–25…+55 °C

prostopadłościenna, stal nierdzewna 1.4404 (V4A)

cylindryczna, mosiądz niklowany

prostopadłościenna

prostopadłościenna, ABS

certyfikat Ecolab

—

—

—

SICK

SIMEX

TURCK

TWT AUTOMATYKA

W4S-3 Inox Hybiene Glass WLG4S-3P5232H

FW06

M12PLPQ8

TOR30-8000P

5000 mm

15 000 mm

1500 mm

8000 mm

czerwone, 650 nm

podczerwień, 875 nm

czerwone

podczerwień

PNP

przekaźnikowe do 3 A

PNP

PNP

1000 Hz

10 Hz

1000 Hz

150 Hz

M8

przyłącze kablowe PG 13,5

M12

kabel

10…30 V DC

14…230 V AC/DC

10…30 V DC

10…30 V DC

do IP69K

IP67

IP67

IP65

15,25 mm × 63,2 mm × 22,15 mm

81 mm × 25 mm × 61,5 mm

Ø12 mm × 74 mm

Ø30 mm × 80 mm

–30…+70 °C

–10…+60 °C

–20…+60 °C

–10…+55 °C

stal nierdzewna 316L

prostopadłościenna, ABS

cylindryczna, metalowa, CuZn, niklowana

cylindryczna, mosiądz niklowany

certyfikat Ecolab

—

—

—

4/2015

57

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY FIRMA

ALLEN BRADLEY

AUTONICS

BALLUFF

Model

LaserSight 9000 42GRL-90L0-QD

BY500-TDT

BOS 18MR-XT-LS10-S4

Zasięg

300 000 mm

500 mm

50 000 mm

Rodzaj światła

brak danych

podczerwień

czerwone, 650 nm

Wyjście

brak danych

NPN

nie dotyczy

Maksymalna częstotliwość przełączania

brak danych

brak danych

nie dotyczy

Złącze

brak danych

kabel 4-żyłowy

łączniki wtykowe M12

Zasilanie (maksymalny zakres)

10…264 V AC/DC

12…24 V DC

10…30 V DC

Stopień ochrony

brak danych

IP50

IP67

Wymiary

brak danych

12 mm × 16 mm × 30 mm

Ø18 mm × 83,5 mm

Temperatura pracy

brak danych

–20…+60 °C

–10…+50 °C

Obudowa

plastikowa

prostopadłościenna, ABS

cylindryczna, mosiądz niklowany

Uwagi

—

—

sam nadajnik; zalecany odbiornik to: BOS 18MR-...-LE1-…

FIRMA

PEPPERL+FUCHS

SCHNEIDER ELECTRIC

SENSOPART

Model

LD28/LV28-LAS-F1-B3B/73c

OsiSense XU XUAH0224S

FSE182IMNSL4

Zasięg

300 000 mm

2000 mm

10 000 mm

Rodzaj światła

czerwone, 650 nm

podczerwień

podczerwień

Wyjście

AS-i

PNP

NPN

Maksymalna częstotliwość przełączania

1000 Hz

2000 Hz

400 Hz

Złącze

M12

M8

M12

Zasilanie (maksymalny zakres)

26,5…31,6 V (z AS-Interface)

10…30 V DC

10…30 V DC

Stopień ochrony

IP67

IP65

IP67

Wymiary

54,3 mm × 88 mm × 25,8 mm

Ø8 × 47 mm

Ø18 mm × 54 mm

Temperatura pracy

–10…+50 °C

–25…+55 °C

–25…+55 °C

Obudowa

prostopadłościenna, ABS

cylindryczna, mosiądz niklowany

tulejowa, mosiądz niklowany

Uwagi

LD28 to emiter, a LV28 to odbiornik

—

Nadajnik i odbiornik o analogicznych parametrach

Tab. 3. Wybrane czujniki fotoelektryczne barierowe, dostępne na polskim rynku

58

AUTOMATYKA

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY BAUMER

FESTO

IFM

OMRON

FEDK 07N6901

SOEG-S-Q50-S-L

OGE081 OGE-HBOW/LS/CUBE

E3T-ST21

2000 mm

15 000 mm

20 000 mm

300 mm

brak danych

podczerwień

czerwone, 633 nm

czerwone, 650 nm

NPN

nie dotyczy

brak danych

brak danych

2000 Hz

nie dotyczy

30 Hz

brak danych

kabel

M12

brak danych

kabel

10…30 V DC

10…30 V DC

20…250 V AC

12…24 V DC

IP65

IP67

IP67

IP67

8 mm × 16,2 mm × 10,8 mm

50 mm × 50 mm × 17 mm

19,1 mm × 52,6 mm × 36,9 mm

brak danych

–20…+50 °C

–20…+60 °C

–25…+60 °C

–25…+55 °C

prostopadłościenna, PMMA, MABS, PA

prostopadłościenna, ABS

stop cynku; PEI

PBT

tylko odbiornik

tylko nadajnik

sam odbiornik

SICK

SIMEX

TURCK

TWT AUTOMATYKA

W45 WS/WE45-R660

MT03A + MT05

VSM46EQ7

TOB12-1RNK

350 000 mm

6000 mm

250 mm

1000 mm

podczerwień

podczerwień 875 nm

podczerwień 880 nm

podczerwień

brak danych

NPN

nie dotyczy

NPN

10 Hz

500 Hz

nie dotyczy

150 Hz

Hirschmann, 6-pinowe

kabel

M8

M12

24…240 V AC/DC

10…30 V DC

10…30 V DC

10…30 V DC

IP65

IP66

IP67

IP65

60 mm × 105 mm × 105 mm

12 mm × 20 mm × 36 mm

Ø4 mm × 45 mm

Ø12 mm × 59 mm

–25…+55 °C

–25…+55 °C

0…+55 °C

–10…+55 °C

prostopadłościenna, metalowa

prostopadłościenna, ABS

cylindryczna, gładka, metalowa, V2A

cylindryczna, mosiądz niklowany

WE to emiter, a WS to odbiornik

—

sam nadajnik

tylko odbiornik

4/2015

59

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY – np. kilkumilimetrowe. Cecha ta również miewa znaczenie w niektórych aplikacjach.

Bywa też tak, że ze względu na specyfikę danej sytuacji, konieczne jest zastosowanie światła widzialnego lub niewidzialnego dla człowieka. W tym drugim przypadku często używana jest podczerwień, choć znacznie częściej pożądane jest światło z zakresu widzialnego, które pozwala łatwo ocenić gołym okiem, czy czujnik jest dobrze zamontowany i skierowany.

Ciekawą podgrupę stanowią też czujniki dyfuzyjne o mnogiej liczbie wiązek świetlnych. Ich zastosowanie umożliwia uniknięcie błędów odczytu wynikających z nierówności, a jednocześnie zwiększenie precyzji określania położenia wykrywanego przedmiotu.

Co więcej, producenci nierzadko stosują w nich więcej niż jedno wyjście, co pozwala w inny sposób reagować na sytuacje, w których tylko jedna z wiązek jest odbijana przez napotkany obiekt, a w inny, gdy wszystkie, prowadzone równolegle i blisko siebie wiązki, zostają pomyślnie odbite do detektorów.

CZUJNIKI REFLEKSYJNE Jeśli dostępne czujniki dyfuzyjne mają zbyt mały zasięg albo detekowane obiekty są trudne do wykrycia, tj. zbytnio pochłaniają lub za słabo odbijają światło, można spróbować sięgnąć po czujnik refleksyjny. Działa on niejako na odwrotnej zasadzie niż

sensory dyfuzyjne. O ile w stanie niewzbudzonym czujniki dyfuzyjne nie odbierają żadnego światła, gdyż nie ma się ono od czego odbić, by trafiło do detektora, modele refleksyjne nie wykazują obecności obiektu, jeśli dociera do nich światło. Jest ono bowiem emitowane na reflektor, umieszczony w odpowiedniej odległości, bezpośrednio naprzeciwko czujnika. Jeśli na drodze światła padającego na reflektor nie znajdzie się żaden obiekt, odbije się ono od powierzchni reflektora i trafi do detektora.

tej odległości, aby powracająca wiązka trafiała do detektora z dokładnością do około 1 mm, precyzja ustawienia zwykłego lusterka musiałaby wynosić około 0,01°, co byłoby niezwykle trudne do realizacji i praktycznie niemożliwe do utrzymania w warunkach przemysłowych, gdzie różnego rodzaju wstrząsy i wibracje są na porządku dziennym.

Co prawda, sposób emisji wiązki sprawia, że wraz z odległością staje się ona szersza i sama osiąga rozmiary nawet kilkudziesięciu milimetrów, ale dla takich odległości problem jej precyzyjnego odbicia i tak jest już istotny.

NAJBARDZIEJ POPULARNE SĄ WCIĄŻ CZUJNIKI INDUKCYJNE, KTÓRE CECHUJĄ SIĘ BARDZO DUŻĄ NIEZAWODNOŚCIĄ.

JEDNAK MOGĄ WYKRYWAĆ TYLKO OBIEKTY METALOWE I TO Z NIEDUŻEJ ODLEGŁOŚCI. Warto przy tym zwrócić uwagę na budowę reflektora. Jeśli wiązka światła ma szerokość pojedynczych milimetrów, to przy zasięgu czujników refleksyjnych nawet jednostopniowe odchylenie reflektora w dowolnej osi od płaszczyzny prostopadłej do wiązki światła powoduje, że odbite światło trafi daleko od detektora. Jeden stopień odchylenia, przy odległości reflektora od czujnika równej 5 m spowoduje, że wiązka ominie detektor o około 87 mm. Przy Czujniki fotoelektryczne firmy Balluff

Zamiast płaskiego reflektora można zastosować wklęsłe zwierciadło, które skupi odbitą wiązkę w odpowiednim punkcie, ale to znowu wymaga stosowania innego lustra dla każdej odległości czujnika od reflektora. Dlatego w rzeczywistych warunkach stosuje się reflektory pryzmatyczne, które pozwalają odbić światło zawsze równolegle do promienia padającego. Reflektory te mają najczęściej prostokątne lub okrągłe kształty i są przykręcane do maszyn. Pozwalają na stosowanie czujników refleksyjnych z zasięgiem detekcji do kilku metrów.

Specyficznym rodzajem konstrukcji są czujniki, które łączą w sobie cechy sensorów refleksyjnych i dyfuzyjnych.

Nie ma na nie jednej, uniwersalnej nazwy – poszczególni producenci stosują własne nazewnictwo, np. „Smart Reflect”. Czujniki te, od strony trybu przełączania, przypominają bardziej modele refleksyjne – jeśli do detektora dociera światło, oznacza to, że na linii detekcji nie znalazł się żaden obiekt.

Jednakże nie wymagają stosowania reflektora, co ma znaczenie w nie60

AUTOMATYKA

Fot. Balluff, Baumer, ifm

CZUJNIKI REFLEKSYJNODYFUZYJNE

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY których dziedzinach przemysłu, np. w spożywczym, gdzie reflektor mógłby gromadzić zabrudzenia, albo gdy zwyczajnie nie można go przykręcić do obudowy maszyny. Omawiany rodzaj czujników musi mieć na tyle mocny nadajnik i czuły odbiornik, by mógł stale detekować światło odbite, np. od obudowy maszyny, czy po prostu od przeciwległej części taśmy produkcyjnej. Słabe parametry powierzchni odbijającej sprawiają, że zasięg czujników tego typu nie jest duży i jest zbliżony do maksymalnego zasięgu czujników dyfuzyjnych, a nie refleksyjnych. Jednak brak konieczności instalacji lustra oraz możliwość detekcji obiektów pochłaniających światło są niewątpliwymi zaletami, które sprawiają, że czujniki tego typu są dosyć chętnie wybierane przez inżynierów.

Czujniki zbliżeniowe firmy Baumer

Fot. Balluff, Baumer, ifm

BARIERY ŚWIETLNE Jeśli w przypadku tworzonej aplikacji łatwość instalacji nie jest istotna, a dostępna przestrzeń nie stanowi ograniczenia, można zastosować tzw. bariery świetlne. Są one szczególnie użyteczne, gdy pożądana odległość detekcji jest bardzo duża i może osiągać nawet kilkaset metrów. Wynika to z faktu, że w przypadku barier detektor nie znajduje się w tej samej obudowie, co układ emitujący światło. Jest on umieszczony po przeciwległej stronie, dzięki czemu emitowana wiązka nie musi pokonywać odległości równej szerokości obszaru pracy dwukrotnie, a jedynie raz. Ponadto większa przestrzeń pozwala na użycie silniejszego światła, które będzie z powodzeniem docierało do nawet mocno oddalonego detektora.

Bariery świetlne pracują w takim samym trybie, jak czujniki refleksyjne – jeśli do detektora dociera wiązka światła, to znaczy że w obszarze działania nie znajduje się żaden obiekt. Pozwala to na detekowanie przedmiotów, które pochłaniają światło.

Duża niezawodność barier świetlnych sprawia, że są często wykorzystywane do tworzenia całych kurtyn świetlnych, stosowanych w systemach bezpieczeństwa. Kurtyny składają się najczęściej z szeregu umieszczonych 4/2015

Czujniki optyczne firmy ifm

obok siebie nadajników i odbiorników emitujących równoległe wiązki światła. Przecięcie którejkolwiek z tych wiązek oznacza, że jakiś obiekt dostał się na chroniony obszar i praca maszyn działających w tym obszarze musi być wstrzymana bądź przynajmniej spowolniona, tak by dla nikogo nie stanowiły zagrożenia. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, by bariery świetlne stosować pojedynczo, do detekcji obiektów na taśmie produkcyjnej.

Ciekawą odmianą czujników barierowych są szczelinowe, które cechują się bardzo małym zasięgiem działania, a ich nadajnik i odbiornik są montowa-

ne we wspólnej obudowie. Są skonstruowane tak, by powstała tylko drobna szczelina, przez którą można szybko przesuwać np. przewód albo taśmę i w ten sposób monitorować ich uszkodzenia.

CZUJNIKI ŚWIATŁOWODOWE Oddzielną kategorią sensorów optycznych są czujniki światłowodowe. Jest to zarazem bardzo różnorodna grupa czujników, których zasady działania różnią się w zależności od sensora, a ich jedyną cechą wspólną jest fakt zastosowania światłowodów.

61

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

Światłowody mogą być stosowane do budowy optycznych czujników zbliżeniowych, gdzie pełnią rolę medium pozwalającego na doprowadzenie światła do obszaru roboczego. Dzięki temu można uniknąć problematycznej sytuacji, w której obudowa sensora jest narażana na działanie agresywnych substancji termicznych lub wysokiej temperatury. Światłowód pozwala też odseparować czujnik od strefy potencjalnego wybuchu, co może nie ma większego znaczenia w przemyśle spożywczym, ale np. w górnictwie już tak.

W praktyce światłowody jako elementy czujników zbliżeniowych używane są przede wszystkim w barierach świetlnych, gdzie doprowadzają sygnały z emitera do obszaru roboczego i z przeciwległego końca obszaru roboczego do detektora.

To jednak nie wszystko. Właściwości światłowodów sprawiają, że mogą być one stosowane także do tworzenia zupełnie innych czujników, które wciąż można zaliczyć do sensorów fotoelektrycznych. Przykładowo, fakt że zgięcie światłowodu powoduje zmianę ilości światła docierającego do odbiornika na końcu takiego przewodu został wykorzystany do opracowania czujników nacisku. Światłowody zatopione lub ściśle przymocowane pod powierzchnią, której ugięcie ma być monitorowane pozwalają oceniać siłę, z jaką dana powierzchnia jest naciskana. Światłowody można też użyć np. do konstrukcji żyroskopu, dzięki wykorzystaniu tzw. efektu Sagnaca, ale raczej nie znajdują one zastosowania w przemyśle.

62

Czujnik firmy Aeco

INNE CZUJNIKI OPTYCZNE Ostatnią grupę czujników fotoelektrycznych stanowią różne rodzaje sensorów, które opierają się na odmiennych zasadach działania. Odbicie światła może być analizowane tak, by móc np. określić kolor obiektu znajdującego się w obszarze działania sensora. Istnieją też specjalne czujniki do detekowania połysku, które znajdują zastosowanie np. w przemyśle spożywczym, do sprawdzania, czy produkty zostały poprawnie zapakowane w folię aluminiową. W podobny sposób można również wykrywać kontrast albo powierzchnie fluorescencyjne, co jest stosowane m.in. w przemyśle farmaceutycznym, a czasem też spożywczym. Fluorescencyjna farba bywa bowiem używana do znakowania butelek i opakowań, a łatwość jej wykrycia sprawia, że niskim kosztem można ocenić np. poprawność zapakowania produktów, które dla innych prostych sensorów byłyby nie do odróżnienia od ich opakowania.

Czujniki optyczne można też zastosować do detekcji kątów odchyleń lub do budowy enkoderów, czyli do monitorowania przesunięć i obrotów. Optyczny pomiar odległości jest czasami zaliczany do funkcji czujników zbliżeniowych, wyposażonych w wyjścia analogowe, ale ze względu na znacznie inny obszar zastosowań, wypadałoby chyba klasyfikować je inaczej.

CO NA RYNKU Dostępność różnorodnych czujników fotoelektrycznych na polskim rynku automatyki jest ogromna. Do wyboru są pro-

dukty zagranicznych i polskich firm, przy czym do tych pierwszych należą głównie markowe zachodnie lub japońskie produkty, ale pojawiają się też modele chińskie. Ceny czujników znacznie różnią się między sobą, co wynika przede wszystkim z ich mocy, powiązanego z nią zasięgu, ale też szybkości działania i rodzaju obudowy. Istotna jest też miniaturyzacja oraz funkcje regulacji czy redukcji wpływu tła. Światło w tych sensorach może być emitowane klasycznymi diodami lub diodami laserowymi. Ponadto dosyć łatwo znaleźć modele świecące zgodnie z osią obudowy, jak i pod kątem 90°. Bywają też modele dyfuzyjne, wyposażone w algorytm samodzielnego uczenia, który pozwala na dobrą redukcję wpływu tła, nawet bez precyzyjnej regulacji.

W opublikowanych tabelach znalazły się wybrane czujniki zbliżeniowe fotoelektryczne, dostępne na polskim rynku.

Pokazana oferta jest przekrojowa i obejmuje modele o bardzo różnym zasięgu, dużych i małych wymiarach oraz różnych obudowach i interfejsach zasilania.

W przypadku przemysłu spożywczego warto szczególnie zwrócić uwagę na czujniki z obudowami ze stali kwasoodpornej czy nawet z certyfikatem Ecolab. Czujniki zostały pogrupowane na dyfuzyjne (tab.

1), refleksyjne (tab. 2) i barierowe (tab.

3). Czujniki do zastosowań specjalnych, takie jak kurtyny świetlne czy sensory barierowe, oraz czujniki światłowodowe zostały pominięte.

Fot. Banner, Aeco

Dobrze dobrany czujnik optyczny pozwala na wykrywanie przezroczystych obiektów

Andrzej Barciński Automatyka

AUTOMATYKA

ZMIENIAMY SPOJRZENIE NA PRZEMYSŁ

QR CODE

Wygenerowano na www.qr-online.pl

KONKURS

WIĘCEJ INFORMACJI WKRÓTCE

HTTP://AUTOMATYKAONLINE.PL/KONKURS

FUNKCJONALNY KATALOG BRANŻOWY CODZIENNE WIADOMOŚCI Z RYNKU PRECYZYJNIE OKREŚLONY ODBIORCA W W W . A U T O M A T Y K A O N L I N E . P L

autoreklama_v4.indd 1

2014-12-03 11:09:58

PRAWO I NORMY

PROCES TECHNOLOGICZNY A OCHRONA ZDROWIA I ŻYCIA PRACOWNIKA

Przemysław Gogojewicz

64

Z

godnie z art. 215 Kodeksu pracy pracodawca ma obowiązek zagwarantowania, aby stosowane w jego zakładzie pracy maszyny i inne urządzenia techniczne zapewniały bezpieczne i higieniczne warunki pracy.

Mają one w szczególności zabezpieczać pracownika przed: − doznaniem urazu, − działaniem niebezpiecznych substancji chemicznych, − porażeniem prądem elektrycznym, − nadmiernym hałasem, − działaniem drgań mechanicznych i promieniowania, − szkodliwym i niebezpiecznym działaniem innych czynników środowiska pracy.

Ponadto maszyny i urządzenia muszą uwzględniać zasady ergonomii.

PROCES TECHNOLOGICZNY – ZAGADNIENIA OGÓLNE Wszystkie maszyny muszą być wyposażone w odpowiednie urządzenia ochronne, tzn. osłony lub urządzenia, które spełniają co najmniej jedną z następujących funkcji: − zapobiegają dostępowi do stref niebezpiecznych, − powstrzymują ruchy elementów niebezpiecznych zanim pracownik znajdzie się w strefie niebezpiecznej, − nie pozwalają na włączanie ruchu elementów niebezpiecznych, jeżeli pracownik znajduje się w strefie niebezpiecznej, − zapobiegają naruszeniu normalnych warunków pracy maszyn i innych urządzeń technicznych, AUTOMATYKA

Fot. istock.com

Zapewnienie pracownikom bezpiecznych i higienicznych warunków pracy jest fundamentalnym obowiązkiem każdego pracodawcy. W przypadku zakładów technologicznych dodatkowo istnieje obowiązek zbadania stopnia szkodliwości dla zdrowia stosowanych materiałów i procesów technologicznych. Szczegółowe zasady regulują Kodeks pracy i Kodeks cywilny.

PRAWO I NORMY go urządzenia ochronnego lub nieodpowiednie stosowanie tych urządzeń jest zabronione.

Fot. istock.com

CZYNNIKI I PROCESY STWARZAJĄCE SZCZEGÓLNE ZAGROŻENIE DLA ZDROWIA LUB ŻYCIA

− nie pozwalają na uaktywnienie innych czynników niebezpiecznych lub szkodliwych.

Ponadto urządzenia ochronne stosowane przy maszynach powinny: − zapewniać bezpieczeństwo zarówno pracownikowi zatrudnionemu bezpośrednio przy obsłudze maszyn, jak i osobom znajdującym się w jej pobliżu, − działać niezawodnie, mieć odpowiednią trwałość i wytrzymałość, − funkcjonować samoczynnie, niezależnie od woli i uwagi obsługującego, w przypadkach, gdy jest to celowe i możliwe, − nie mogą być łatwo usuwane lub odłączane bez pomocy narzędzi, − nie mogą utrudniać wykonywania operacji technologicznej ani ograni4/2015

czać możliwości śledzenia jej przebiegu oraz nie mogą powodować zagrożeń i dodatkowego obciążenia fizycznego lub psychicznego pracowników.

Urządzenia ochronne zabezpieczające maszyny szczególnie niebezpieczne powinny być tak konstruowane, aby: − zdjęcie, otwarcie lub wyłączenie urządzenia ochronnego powodowało natychmiastowe zatrzymanie maszyn bądź jej niebezpiecznych elementów lub niemożliwe było zdjęcie albo otwarcie osłony podczas ruchu osłoniętych elementów, − ponowne założenie, zamknięcie lub włączenie urządzenia ochronnego nie uruchomiło automatycznie maszyny.

Używanie maszyny bez wymagane-

Zgodnie z art. 220 Kodeksu pracy niedopuszczalne jest stosowanie materiałów i procesów technologicznych bez uprzedniego ustalenia stopnia ich szkodliwości dla zdrowia pracowników i podjęcia odpowiednich środków profilaktycznych. Tym samym został ukształtowany obowiązek uprzedniego badania przez pracodawcę stopnia szkodliwości stosowanych materiałów i procesów technologicznych dla zdrowia.

Naruszenie zakazu stosowania materiałów i procesów technologicznych bez uprzedniego ustalenia stopnia ich szkodliwości dla zdrowia pracowników i bez podjęcia odpowiednich środków profilaktycznych jest zagrożone karą grzywny od 1 tys. złotych do 30 tys. złotych (art. 283 § 2 pkt 5 lit. a k.p.). Tej samej karze podlega pracodawca, który m.in., 1) wbrew obowiązkowi wyposaża stanowiska pracy w maszyny i inne urządzenia techniczne, które nie spełniają wymagań dotyczących oceny zgodności, 2) wbrew obowiązkowi dostarcza pracownikowi środki ochrony indywidualnej, które nie spełniają wymagań dotyczących oceny zgodności; 3) stosuje: a) materiały i procesy technologiczne bez uprzedniego ustalenia stopnia ich szkodliwości dla zdrowia pracowników i bez podjęcia odpowiednich środków profilaktycznych, b) substancje chemiczne i ich mieszaniny nieoznakowane w sposób widoczny i umożliwiający ich identyfikację, c) substancje niebezpieczne, mieszaniny niebezpieczne, substancje stwarzające zagrożenie lub mieszaniny stwarzające zagrożenie i nieposiadające kart charakterystyki, a także opakowań zabezpieczających przed ich 65

PRAWO I NORMY LP.

NAZWA JEDNOSTKI

1.

Centralny Instytut Ochrony Pracy w Warszawie

2.

Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej w Józefowie

3.

Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. J. Nofera w Łodzi

4.

Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu

5.

Instytut Medycyny Morskiej i Tropikalnej w Gdyni

6.

Instytut Medycyny Wsi w Lublinie

7.

Instytut Przemysłu Organicznego w Warszawie

8.

9.

10.

Instytut Przemysłu Organicznego Oddział w Pszczynie Państwowy Zakład Higieny w Warszawie Instytut Chemii Przemysłowej w Warszawie

11.

Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii

12.

Laboratoria, które uzyskały akredytację lub certyfikat zgodności w trybie ustawy z 3 kwietnia 1993 r. o badaniach i certyfikacji (Dz. U. Nr 55, poz. 250 i z 1994 r. Nr 27, poz. 96)

ZAKRES BADAŃ ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem szkodliwości fizycznych i chemicznych ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem palności i wybuchowości oraz właściwości utleniających ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem szkodliwości fizycznych i chemicznych ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem szkodliwości fizycznych i chemicznych ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem szkodliwości fizycznych, chemicznych i biologicznych ocena materiałów i procesów technologicznych występujących w rolnictwie pod względem szkodliwości fizycznych, chemicznych i biologicznych ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem palności i wybuchowości oraz właściwości utleniających ocena materiałów pod względem szkodliwości chemicznych ocena materiałów pod względem szkodliwości chemicznych i biologicznych ocena procesów technologicznych pod względem szkodliwości chemicznych ocena materiałów i procesów technologicznych pod względem szkodliwości fizycznych, chemicznych i biologicznych w resorcie obrony narodowej ocena materiałów i procesów technologicznych w zakresie objętym akredytacją lub certyfikatem zgodności

Wykaz jednostek upoważnionych do przeprowadzania badań materiałów i procesów technologicznych w celu ustalenia stopnia ich szkodliwości dla zdrowia

szkodliwym działaniem, pożarem lub wybuchem, 4) nie zawiadamia właściwego okręgowego inspektora pracy, prokuratora lub innego właściwego organu o śmiertelnym, ciężkim lub zbiorowym wypadku przy pracy oraz o każdym innym wypadku,

Minister Zdrowia i Opieki Społecznej określił wykaz jednostek upoważnionych do przeprowadzania badań materiałów i procesów technologicznych w celu ustalenia stopnia ich szkodliwości dla zdrowia (rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z 12 lipca 1996 r. w sprawie

ZGODNIE Z ART. 215 KODEKSU PRACY PRACODAWCA MA OBOWIĄZEK ZAGWARANTOWANIA, ABY STOSOWANE W JEGO ZAKŁADZIE PRACY MASZYNY I INNE URZĄDZENIA TECHNICZNE ZAPEWNIAŁY BEZPIECZNE I HIGIENICZNE WARUNKI PRACY. który wywołał wymienione skutki, mającym związek z pracą, jeżeli może być uznany za wypadek przy pracy, nie zgłasza choroby zawodowej albo podejrzenia o taką chorobę, nie ujawnia wypadku przy pracy lub choroby zawodowej albo przedstawia niezgodne z prawdą informacje, dowody lub dokumenty dotyczące takich wypadków i chorób.

66

wykazu jednostek upoważnionych do przeprowadzania badań materiałów i procesów technologicznych w celu ustalenia stopnia i szkodliwości dla zdrowia oraz zakresu tych badań, Dz. U. z 1996 r., nr 101, poz. 473).

Z PRAKTYKI SĄDOWEJ Wraz z wejściem Polski w struktury Unii Europejskiej z dniem 1 maja 2004 r. depenalizacji uległy popełnione

przed tą datą wykroczenia z art. 283 § 2 pkt. 3 k.p., polegające na wyposażeniu (wbrew obowiązkowi) stanowisk pracy w maszyny, które nie miały polskich oznaczeń certyfikacyjnych, choć w praktyce wyroby te miały certyfikaty CE oznaczające zgodność z normami unijnymi, wystawione w krajach ich pochodzenia.

Stosownie do brzmienia art. 12 w zw. z art. 5 pkt. 12 ustawy z 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności wyrób zgodny z normami UE, mający w tym zakresie stosowny certyfikat, nie musi podlegać odrębnej certyfikacji w Polsce pod względem spełnienia zasadniczych wymagań określonych w dyrektywach nowego podejścia. Zatem na terenie Polski z dniem 1 maja 2004 r. wszelkim certyfikatom zgodności CE wydanym w którymkolwiek z państw Unii przed tą datą zostało nadane znaczenie obowiązujące. Z tego względu, choć wyroby wprowadzane do obrotu na terenie Polski (a więc i stanowiące wyposażenie miejsc pracy) przed akcesją do UE musiały w celu spełnienia wymagań ocen zgodności takowy krajowy certyfikat posiadać, to już po tej dacie odrębne polskie certyfikaty nie są wymagane.

Tym samym ustała karalność czynów, które w przeszłości w takim znaczeniu naruszały dyspozycję art. 283 § 2 pkt.

AUTOMATYKA

PRAWO I NORMY 3 k.p. w zw. z art. 217 k.p. (wyrok Sądu Okręgowego w Tarnowie z 29 marca 2006 r. III WAZ 37/2006).

Do odpowiedzialności na zasadzie ryzyka z art. 435 § 1 k.c. nie jest nawet wymagana jakakolwiek nieprawidłowość działania podmiotu zobowiązanego, a wystarczającą przesłanką jego odpowiedzialności jest wyrządzenie szkody przez ruch przedsiębiorstwa lub zakładu (mowa o przedsiębiorstwach i zakładach „wprawianych w ruch za pomocą sił przyrody”, zgodnie z art. 435 § 1 – chodzi o procesy polegające na przetwarzaniu energii elementarnej na pracę lub inne postacie energii, co wymaga użycia maszyn i innych urządzeń przetwarzających).

W przypadku winy poszkodowanego podmiot zobowiązany jest wolny od odpowiedzialności tylko wtedy, gdy wina jest wyłączną przyczyną szkody; w pozostałych przypadkach może być podstawą zmniejszenia odszkodowania na podstawie art. 362 k.c. (wyrok Sądu Najwyższego – Izba Pracy, Ubezpieczeń Społecznych i Spraw Publicznych z 18 maja 2012 r. III PK 78/2011).

PRACE Z UŻYCIEM MATERIAŁÓW NIEBEZPIECZNYCH Regulacje prawne dotyczące prowadzenia prac przy użyciu materiałów niebezpiecznych zostały zawarte w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (Dz. U. z 2003 r. Nr 169, poz. 1650 ze zm.).

Materiałami niebezpiecznymi w rozumieniu tego rozporządzenia są w szczególności substancje i preparaty chemiczne sklasyfikowane jako niebezpieczne, zgodnie z przepisami o substancjach i preparatach chemicznych, oraz materiały zawierające szkodliwe czynniki biologiczne zakwalifikowane do 3. lub 4. grupy zagrożenia, zgodnie z przepisami w sprawie szkodliwych czynników biologicznych dla zdrowia w środowisku pracy oraz ochrony zdrowia pracowników zawodowo narażonych na te czynniki.

Pracodawca powinien informować pracowników o właściwościach fizycznych, chemicznych i biologicznych stosowanych w zakładzie pracy materiałów, półfabrykatów i wyrobów gotowych oraz o ryzyku dla zdrowia i bezpieczeństwa pracowników, związanym z ich stosowaniem, a także o sposobach bezpiecznego ich stosowania i postępowania z nimi w sytuacjach awaryjnych.

Materiały o nieznanych właściwościach, do czasu ich zbadania, mogą być stosowane tylko w warunkach laboratoryjnych, do celów badawczych i doświadczalnych, przy zastosowaniu wzmożonych środków ostrożności. Materiały niebezpieczne należy przechowywać w miejscach i opakowaniach przeznaczonych do tego celu i odpowiednio oznakowanych.

Pomieszczenia, aparatura, środki transportu, zbiorniki i opakowania, w których są stosowane, przemieszczane lub przechowywane materiały niebezpieczne, powinny być odpowiednie do właściwości tych materiałów. W czasie transportu, składowania i stosowania materiałów niebezpiecznych należy stosować odpowiednie środki ochrony zbiorowej i indywidualnej – chroniące pracowników przed szkodliwym lub 4/2015

niebezpiecznym działaniem tych materiałów.

Jeżeli proces pracy powoduje występowanie czynników rakotwórczych, biologicznych o działaniu zakaźnym i innych stwarzających niebezpieczeństwo dla zdrowia i życia pracowników, pracodawca powinien podjąć działanie w kierunku zastąpienia tych procesów innymi, w których czynniki te nie występują.

Jeżeli jest to technicznie niemożliwe, pracodawca powinien w szczególności: 1) ograniczyć do minimum liczbę pracowników narażonych na te czynniki, 2) ograniczyć do minimum występowanie tych czynników w środowisku pracy, 3) zapewnić stosowanie środków ochrony zbiorowej, a gdy narażenie nie może być zlikwidowane w inny sposób – środki ochrony indywidualnej, 4) zapewnić stosowanie przez pracowników wymagań higieny, a w szczególności nie dopuścić do spożywania posiłków, picia i palenia tytoniu w miejscu pracy, 5) określić w instrukcjach odpowiednie zasady postępowania w razie powstania nieprzewidzianych sytuacji powodujących poważne zagrożenie dla pracowników, 6) zapewnić oznaczenie miejsc stwarzających ryzyko dla zdrowia pracowników związane z występowaniem czynników rakotwórczych poprzez umieszczenie w miejscach narażenia pracowników na te czynniki odpowiednich napisów i znaków ostrzegawczych, R E K L A M A

67

PRAWO I NORMY 7) zapewnić pomieszczenia, instalacje i urządzenia przystosowane do regularnego i skutecznego czyszczenia.

SUBSTANCJE SZKODLIWE A NOWY PRACOWNIK W razie zatrudniania pracownika w warunkach narażenia na działanie substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym, pracodawca zastępuje te substancje chemiczne, ich mieszaniny, czynniki lub procesy technologiczne mniej szkodliwymi dla zdrowia lub stosuje inne dostępne środki ograniczające stopień tego narażenia, przy odpowiednim wykorzystaniu osiągnięć nauki i techniki. Tym samym niedopuszczalne jest stosowanie substancji niebezpiecznej, mieszaniny niebezpiecznej, substancji stwarzającej zagrożenie lub mieszaniny stwarzającej zagrożenie bez posiadania aktualnego spisu tych substancji i mieszanin oraz kart charakterystyki, a także opakowań zabezpieczających przed ich szkodliwym działaniem, pożarem lub wybuchem.

Warto wiedzieć, że stosowanie substancji niebezpiecznej, mieszaniny

oznakowania określa ustawa o substancjach chemicznych i mieszaninach.

Obecnie substancjami niebezpiecznymi i mieszaninami niebezpiecznymi są substancje i mieszaniny zaklasyfikowane co najmniej do jednej z poniższych kategorii: 1) substancje i mieszaniny o właściwościach wybuchowych, 2) substancje i mieszaniny o właściwościach utleniających, 3) substancje i mieszaniny skrajnie łatwopalne, 4) substancje i mieszaniny wysoce łatwopalne, 5) substancje i mieszaniny łatwopalne, 6) substancje i mieszaniny bardzo toksyczne, 7) substancje i mieszaniny toksyczne, 8) substancje i mieszaniny szkodliwe, 9) substancje i mieszaniny żrące, 10) substancje i mieszaniny drażniące, 11) substancje i mieszaniny uczulające, 12) substancje i mieszaniny rakotwórcze, 13) substancje i mieszaniny mutagenne, 14) substancje i mieszaniny działające szkodliwie na rozrodczość, 15) substancje i mieszaniny niebezpieczne dla środowiska.

MATERIAŁY O NIEZNANYCH WŁAŚCIWOŚCIACH, DO CZASU ICH ZBADANIA, MOGĄ BYĆ STOSOWANE TYLKO W WARUNKACH LABORATORYJNYCH, DO CELÓW BADAWCZYCH I DOŚWIADCZALNYCH, PRZY ZASTOSOWANIU WZMOŻONYCH ŚRODKÓW OSTROŻNOŚCI. niebezpiecznej, substancji stwarzającej zagrożenie lub mieszaniny stwarzającej zagrożenie jest dopuszczalne pod warunkiem zastosowania środków zapewniających pracownikom ochronę ich zdrowia i życia.

Zasady klasyfikacji substancji chemicznych i ich mieszanin pod względem zagrożeń dla zdrowia lub życia, wykaz substancji chemicznych niebezpiecznych, wymagania dotyczące kart charakterystyki oraz sposób ich 68

PODSTAWA PRAWNA: • Ustawa Kodeks pracy (Dz. U. z 2014 poz. 1502 ze zm.)

• Rozporządzenie ministra zdrowia z 24 lipca 2012 r. w sprawie substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym w środowisku pracy (Dz. U. 2012 poz. 890)

2)

3)

4)

5)

UWAGA! Pracodawca zobowiązany jest prowadzić rejestr prac, których wykonywanie powoduje konieczność pozostawania w kontakcie z substancjami chemicznymi, ich mieszaninami, czynnikami lub procesami technologicznymi o działaniu rakotwórczym lub mutagennym.

Rejestr taki powinien zawierać następujące dane: 1) wykaz procesów technologicznych i prac, w których substancje che-

6)

miczne i ich mieszaniny lub czynniki o działaniu rakotwórczym lub mutagennym są stosowane, produkowane lub występują jako zanieczyszczenia bądź produkt uboczny, a ponadto wykaz tych substancji chemicznych i ich mieszanin oraz czynników, wraz z podaniem ilościowej wielkości produkcji lub stosowania, uzasadnienie konieczności stosowania substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym, wykaz i opis stanowisk pracy, na których występuje narażenie na działanie substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym, liczbę pracowników narażonych na działanie substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym, w tym liczbę kobiet, określenie rodzaju substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym powodujących narażenie, drogę i skalę narażenia oraz czas jego trwania, rodzaje podjętych środków i działań ograniczających poziom narażenia na działanie substancji chemicznych, ich mieszanin, czynników lub procesów technologicznych o działaniu rakotwórczym lub mutagennym.

Przemysław Gogojewicz właściciel Kancelarii Usług Prawnych

AUTOMATYKA

ROZMOWA

INTEGRACJA NA MIARĘ REWOLUCJI 4.0

O trendach na rynku złączy, wymaganiach odbiorców, rosnącej roli doradztwa technicznego i przemyśle 4.0 z Piotrem Żukowskim, dyrektorem zarządzającym HARTING Polska rozmawia Urszula Chojnacka.

70

grupa to złącza do stref Ex – tu dopuszczalna jest tylko określona mieszanka materiałowa, a same złącza są certyfikowane i testowane. Trzecia grupa to złącza z tworzyw sztucznych. W tym przypadku na rynku jest dostępnych bardzo wiele wykonań, różnej jakości.

To, do czego my przywiązujemy szczególną wagę, to rozróżnienie zastosowań.

W przypadku złączy „tradycyjnych” nie może to być zwykłe tworzywo – nasze rozwiązania są wzmacniane włóknem szklanym po to, aby miały takie same albo możliwie najbardziej zbliżone właściwości do właściwości obudów metalowych – mam na myśli odporność na uderzenia, temperaturę pracy czy dopuszczalną liczbę cykli łączeniowych.

złącze INOX lub połączenia sztywnokablowe. Były próby stosowania złączy z tworzywa sztucznego, ale szybko okazało się, że ze względu na skład materiałowy nie nadają się one do stref 0 lub 1, czyli tych, w których może dojść do bezpośredniego kontaktu z żywnością.

Przemysł spożywczy charakteryzuje się wysokimi i bardzo specyficznymi wymaganiami. Złącza stosowane w tej branży nie mogą być pokryte farbą, ponieważ istnieje ryzyko, że w przypadku odprysków lub uszkodzeń farby jej drobinki dostałyby się do żywności. Muszą to więc być specjalne złącza dopuszczone do kontaktu z żywnością.

Nasza firma wprowadziła w tym roku przeznaczone specjalnie dla sektora

JESZCZE KILKA LAT TEMU STANDARDEM BYŁ 1 MEGABIT I UŻYWANIE OKABLOWANIA CZTEROŻYŁOWEGO. DZIŚ STANDARD TO 10 GIGABITÓW I PRZEWODY OŚMIOŻYŁOWE. Oferujecie Państwo również złącza do zastosowań w przemyśle spożywczym. Jakie są kluczowe wymagania stawiane Wam przez tę branżę?

W przemyśle spożywczym od lat funkcjonują różne rodzaje naszych złączy.

Przede wszystkim złącza INOX, wykorzystywane głównie w strefach pakowania czy paletyzacji, gdzie produkt spożywczy jest oddzielony od kontaktu ze złączem.

Tak jak wspomniałem, do niedawna w przemyśle spożywczym w strefach czystych najczęściej spotkać można było

spożywczego (Food&Beverage) złącze okrągłe, co nie jest dla nas typowe, ponieważ w naszym portfolio dominują złącza prostokątne. Można spytać – dlaczego HARTING wprowadza okrągłe złącze? Dlatego, że słuchamy potrzeb naszych klientów. Wiemy, że złącza prostokątne z klamrami nie wszędzie są akceptowalne. Kształt tego nowego złącza jest podyktowany specyfiką przemysłu spożywczego, która wymaga, by takie złącze można było łatwo wyczyścić, również myjkami ciśnieniowymi z użyciem AUTOMATYKA

Fot. K. Lipiec (PIAP)

Firma HARTING oferuje wiele komponentów związanych z automatyką przemysłową – złącza, switche, okablowanie. Co dziś liczy się najbardziej dla odbiorcy takich elementów automatyki – jakość, cena, materiał, z jakiego wykonany jest produkt?

Na pewno jakość i cena, a dokładnie stosunek jakości do ceny jest istotnym czynnikiem przy podejmowaniu decyzji o wyborze. Szczególnie w aplikacjach skierowanych do klientów najbardziej wymagających liczy się jakość. Mam na myśli szerokie grono użytkowników maszyn, pojazdów oraz klientów z branży energetycznej. Koszt przestoju czy rozruchu urządzeń jest bowiem zbyt wysoki, by móc sobie na niego pozwolić.

W trzech branżach, o których wspomniałem, klienci znają i doceniają jakość naszych produktów. Jest to szczególnie istotne wtedy, gdy produkty przygotowywane są dla klientów zagranicznych. Koszty serwisu za granicą są bowiem bardzo wysokie w porównaniu do komponentów składowych, takich jak na przykład złącza. Odbiorcy mają tę świadomość i nie chcą oszczędzać na jakości oraz sprawdzonych rozwiązaniach. Dodatkowo dla klientów pracujących w międzynarodowym środowisku liczy się to, że przedstawicielstwa HARTING oraz oferowane przez nie bezpośrednie wsparcie techniczne są dostępne w prawie 40 krajach.

Odbiorcy zwracają też dziś dużą uwagę na to, z jakiego materiału wykonane jest złącze. Pierwsza grupa to złącza z obudowami ze stopów metali, gdzie istotne są wytrzymałość, liczba cykli łączeniowych oraz jakość materiału. Druga

ROZMOWA

Fot. K. Lipiec (PIAP)

wysokiej temperatury oraz środków chemicznych. Ponieważ przemysł spożywczy nie toleruje składników toksycznych, nasze laboratorium dość długo pracowało – w sumie około dwóch lat – nad stworzeniem odpowiedniego złącza.

Dziś mamy certyfikowane potwierdzenia, że złącze to jest dopuszczone do stosowania w przemyśle spożywczym, bez jakiegokolwiek zagrożenia. Liczy się w tym przypadku zarówno skład materiałowy oraz stopień szczelności, jak i to, że w złączach F&B można stosować standardowe wkłady, znane z małych złączy, na przykład Han 3A. W ostatnich latach miejsce na rynku systematycznie wypracowują sobie złącza inteligentne, które pozwalają na integrację złączy i czujników, a tym samym zwiększają elastyczność środowisk produkcyjnych. Gdzie znajdują one największe zastosowanie i jak ocenia Pan perspektywy rynku tego typu złączy?

Złącza inteligentne to temat, który dopiero raczkuje na całym świecie. Przesyłamy coraz więcej danych i z coraz większą prędkością. Proszę sobie wyobrazić podłączenie całych linii produkcyjnych do jednego systemu i przetwarzanie ogromnej ilości danych. Wymaga to bardzo wysokiej jakości połączenia, które umożliwi transmisję danych z bardzo dużą prędkością. Jeszcze kilka lat temu standardem był 1 Megabit i używanie okablowania czterożyłowego. Dziś standard to 10 Gigabitów i przewody ośmiożyłowe. Te parametry są istotne zarówno dla infrastruktury sieciowej, jak i dla samej jakości połączenia. Stosując kiepskiej jakości połączenie lub okablowanie, narażamy się na ryzyko błędów, które trudno będzie zidentyfikować. Rzadko bowiem zdarza się, że coś nagle przestaje działać. Najczęściej problemy występują tylko przez jakiś czas i pojawiają się nieregularnie, przez co trudniej je wychwycić i zdiagnozować. Złącza inteligentne pozwalają na uniknięcie błędu bądź na przeniesienie do nich pewnych funkcjonalno4/2015

71

ROZMOWA

W 2005 r. ukończył studia na Politechnice Wrocławskiej, Wydział Elektryczny, kierunek Automatyka i Robotyka. Od początku kariery związany z przemysłem. Rozpoczynał pracę jako pracownik technicznego wsparcia sprzedaży, zaś później – Project Manager w firmie zajmującej się integracją systemów sterowania. Zdecydował się na rozwój kompetencji w obszarze sprzedaży i zarządzania – pracując na stanowisku Dyrektora Sprzedaży. Od 2011 r. pracuje na stanowisku Dyrektora Zarządzającego w firmie HARTING Polska, należącej do Grupy Technologicznej HARTING.

ści, co potrafi znacznie uprościć działanie całego systemu.

To, co robi HARTING, to zintegrowanie w istniejącym portfolio rozwiązań inteligentnych. Przykładowo jesteśmy w stanie zintegrować transpondery RFID. Pozwala to na identyfikację danych oraz ich zapisywanie – nawet całej dokumentacji – w złączu. Inna opcja to system modułowy, pozwalający na dodawanie modułów z pamięcią, tak aby można było identyfikować złącze lub zapisywać i odczytywać dane zapisane w złączu – 72

Przemysł 4.0 stawia wysokie wymagania w zakresie wydajności infrastruktury. Jakie największe wyzwania stoją w związku z tym przed takimi firmami, jak HARTING i co stanowi największą trudność w sprostaniu wymaganiom przemysłu przyszłości?

Największym problemem w Przemyśle 4.0 jest przystosowanie obecnego, nierzadko przestarzałego parku maszynowego do możliwości akwizycji danych – to podstawa – oraz do wpływu na maszynę i sterowanie. Cykl życia maszyny w Polsce, w zależności od jej typu, to od kilku do nawet 10-20 lat. W dużej mierze polskie parki maszynowe nie są więc gotowe do tego, żeby integrować je w ramach Przemysłu 4.0. Wyzwaniem na polskim rynku na pewno będzie więc modernizacja obecnego parku maszynowego. Jest to proces długotrwały.

Ważne jest też jednoczesne budowanie świadomości korzyści, jakie stoją za zintegrowaniem maszyn z systemami, przede wszystkim w zakresie możliwości elastycznej produkcji.

Przemysł zintegrowany 4.0 potrzebuje połączeń i integracji, a jako że łączenie jest podstawą naszej działalności, HARTING jest bardzo aktywny w tym temacie. Wychodzimy krok na przód. Mamy

w ofercie najszersze spektrum systemów modułowych, które klient może sam dowolnie skonfigurować: od modułów tradycyjnych złączy sygnałowych, poprzez moduły pneumatyczne, moduły transmisji danych, aż do modułów światłowodowych i modułów z pamięcią.

Co więcej, klient po skonfigurowaniu złącza może zamówić je skompletowane jako produkt dedykowany, przygotowany zgodnie ze swoimi wymaganiami.

Dzięki temu, zamawiając przykładowo trzy różne złącza, otrzyma trzy „zestawy” z elementami podzielonymi dokładnie tak, jak zdefiniował to na etapie zamówienia.

Dziś zainteresowanie takimi rozwiązaniami „na miarę” jest jeszcze mniejsze niż w krajach zachodnich, jak Niemcy czy Francja, gdzie producenci maszyn mają o wiele dłuższą historię i często „bardziej zaawansowane” wymagania.

Jednak producenci, którzy dokładnie wiedzą, czego oczekują przy budowie maszyn lub urządzeń, zwracają się do nas z takimi zamówieniami. Wychodzimy naprzeciw ich potrzebom i gdy jest to technicznie możliwe, realizujemy tego typu zamówienia, choć należy zdawać sobie sprawę, że projektowanie i dostarczanie na przykład złączy na specjalne zamówienie to nie jest jeszcze codzienna praktyka ze strony klientów w Polsce.

Firma HARTING to nie tylko komponenty automatyki przemysłowej, ale także wsparcie, doradztwo techniczne i sprzedaż gotowych systemów. Na ile duże jest w Polsce zainteresowanie tą drugą częścią Państwa działalności?

Strategia globalna firmy HARTING idzie w kierunku oferowania doradztwa i rozwiązań, nie zaś jedynie produktów.

Marka HARTING systematycznie nabiera nowego znaczenia. Najbliższe dwa lata będą stały pod znakiem rozszerzania portfolio oraz budowania świadomości klientów w taki sposób, by zaczęli utożsamiać Grupę Technologiczną HARTING z dostawcą rozwiązań, a nie tylko produktów, takich jak złącza elektryczne czy komponenty sieci ethernetowych i systemy RFID. Już dziś, poza standardowym wsparciem technicznym, dajemy odbiorcy możliwość skorzystania z rozwiązań. Klient, który kupi nasz produkt, przeważnie wykorzystuje go do połączeAUTOMATYKA

Fot. HARTING

PIOTR ŻUKOWSKI

na przykład z poziomu sterownika PLC. Takie rozwiązanie daje niesamowite możliwości producentom oraz użytkownikom. Nad czym obecnie pracujemy? Zabrzmi to na pewno intrygująco – są to złącza z wbudowanym pomiarem, na przykład prądu lub napięcia.

Złącza inteligentne mają duże pole do popisu w Przemyśle 4.0 i tam będą znajdowały coraz szersze zastosowanie.

Przemysł 4.0 wykorzystuje bowiem rozwiązania odpowiadające wymaganiom elastyczności. Aby je spełnić, trzeba stworzyć jak najbardziej uniwersalną maszynę. Kolejnym krokiem jest najczęściej zapewnienie modułowości tej maszyny – ważne, aby istniała możliwość szybkiego przezbrojenia czy dodania nowych modułów.

Duże możliwości będzie też zapewne dawać w przyszłości technika światłowodowa – popularna w szeroko pojętej komunikacji, a w przypadku budowy maszyn powoli zyskująca coraz większe uznanie i coraz częstsze zastosowania.

ROZMOWA

Fot. HARTING

nia różnych urządzeń lub interfejsów.

Zdarza się, że klienci nie mają doświadczenia w projektowaniu i wykonawstwie połączeń, ponieważ wcześniej nie stosowali złączy lub po prostu chcą skupić się na technologii i tym, co znają najlepiej – czyli swoich rozwiązaniach. W takich sytuacjach przychodzimy z pomocą – również w Polsce, ponieważ jesteśmy w stanie dostarczyć nie tylko złącza, ale kompleksowe rozwiązanie, czyli zaprojektować pożądane połączenie od początku do końca, łącznie z okablowaniem i częściami mechanicznymi.

To jest wartość dodana, która dopiero zaczyna być doceniana. Widzimy już jednak – szczególnie u klientów, którzy liczą koszty i chcą skupiać się na rozwoju swojej technologii – rosnące zainteresowanie i chęć pozostawienia technologii połączeń specjalistom.

Grupa technologiczna HARTING opracowała też system zarządzania energią. Na razie znalazł on zastosowanie w kilku krajach Europy Zachodniej.

Kiedy możemy spodziewać się wdrożeń na rodzimym rynku?

System zarządzania energią stworzony przez Grupę Technologiczną HARTING jest obecnie stosowany w Austrii, Niemczech i Szwajcarii. Jako program pilotażowy został już ponad rok temu wdrożony w naszych fabrykach w Niemczech. System ten pozwala sprawdzić, jak wypada bilans energetyczny – zużycie mediów, optymalizacja tego zużycia, rozliczenie kosztów itp. Zaczęliśmy testy od siebie i okazało się, że takie monitorowanie zużycia energii bardzo nam pomaga, choćby w dokładnym wyliczeniu, jaki jest koszt wytworzenia konkretnego produktu pod kątem kosztów procesu oraz gdzie szukać oszczędności i optymalizować zużycie. Wcześniej nie dysponowaliśmy aż tak dokładnymi danymi, co jest bardziej, a co mniej energochłonne.

Wyniki wdrożeń tego systemu są obiecujące. Widzimy też, że klienci sami mają świadomość, iż bez monitoringu nie są w stanie kalkulować kosztów wytworzenia produktu i monitorować zużycia mediów na poszczególnych etapach czy liniach produkcyjnych.

Zaletą systemu jest jego elastyczność – pozwala on na podłączenie produktów innych dostawców. Mierniki do pomiaru 4/2015

zużycia energii elektrycznej, powietrza, gazów czy innych mediów można wpinać bezpośrednio do naszego systemu.

Nie wymagamy od klienta zakupu naszego miernika, ale dajemy mu mnóstwo interfejsów – począwszy od prostego wejścia impulsowego, przez interfejsy typu RS-232, RJ-45 i protokoły takie jak Modbus. To wszystko spinamy po sieci Ethernet, dane zbierane są do serwera, przetwarzane i raportowane. Polskie przedsiębiorstwa również wykazują zainteresowanie tego typu rozwiązaniem.

Myślę, że to kwestia od kilku miesięcy do roku, gdy będziemy projektowali takie rozwiązania również na polskim rynku. Naszym lokalnym celem w Polsce jest aktualnie jak najlepsze przygotowanie oferty do potrzeb polskiego rynku, żeby móc naszym klientom przedstawić kompleksową ofertę – nie tylko sprzedaż komponentu, ale także idące za tym wsparcie i konsultacje. Aby uzyskać oczekiwane efekty, sam system i jego wdrożenie wymagają uprzedniego przygotowania oraz profesjonalnej implementacji. Dlatego nie wdrażamy naszego rozwiązania we wszystkich krajach jako Grupa Technologiczna HARTING, tylko niejako „kroimy na miarę” dla poszczególnych rynków i wprowadzamy poprzez spółki działające lokalnie.

ją coraz więcej maszyn i rozwiązań za granicę. To jest bardzo dobry sygnał i klienci odnoszą z tego realne korzyści, nasze złącza przychodzą im z pomocą, umożliwiając testowanie maszyn i całych linii lokalnie – nikogo nie stać na to, by wysłać maszynę za granicę, a potem naprawiać ewentualne błędy.

Czy na działalności takich firm, jak Państwa, odbija się obecna sytuacja na Wschodzie?

Rozmawiam z eksporterami, którzy wysyłają bądź do niedawna wysyłali swoje produkty na rynki wschodnie i wiem, że odczuli obecne zawirowania, a przebranżowienie czy zmiana kierunku, w jakim wysyłane były ich produkty i rozwiązania, zajęło im trochę czasu.

Wielu naszych klientów, którzy eksportowali na Wschód, poradziło sobie z problemem, znajdując więcej odbiorców na szeroko pojętym Zachodzie.

Jako HARTING Polska nie odczuliśmy bezpośrednio konsekwencji zawirowań za naszą wschodnią granicą, ale na rynku wyczuwa się pewien niepokój i obawy związane z ryzykiem, jakie niesie ze sobą obecna sytuacja. Nas dotyczą one o tyle, że od zeszłego roku dokonaliśmy poszerzenia naszej działalności i HARTING Polska prowadzi również

STOSUJĄC KIEPSKIEJ JAKOŚCI POŁĄCZENIE LUB OKABLOWANIE, NARAŻAMY SIĘ NA RYZYKO BŁĘDÓW, KTÓRE TRUDNO BĘDZIE ZIDENTYFIKOWAĆ.

Gdyby miał Pan podsumować ostatnie pięć lat, obserwuje Pan poprawę koniunktury na polskim rynku w zakresie, w jakim działa firma HARTING, czy przeciwnie?

Zdecydowanie mogę mówić o poprawie koniunktury. Praktycznie w każdym obszarze, w którym działa nasza firma, klienci – nawet w okresie spowolnienia gospodarczego – decydują się coraz częściej na rozwiązania, które usprawniają pracę. Stoi za tym sporo przyczyn typowo ekonomicznych. Rosną bowiem koszty pracy, nie wspominając już o montażu czy demontażu. Drugi pozytywny przekaz z rynku to fakt, że nasi polscy producenci sprzeda-

sprzedaż na rynek ukraiński. Kanał sprzedaży pozostał w niezmienionej formie, jednak ze znacznym wsparciem z naszej strony – za rynek ukraiński odpowiedzialni są pracownicy ze znajomością języka ukraińskiego bądź rosyjskiego, którzy są w stanie wspierać naszych klientów oraz wpływać na ich rozwój. Sytuacja na Wschodzie powoduje, że spadki sprzedaży na Ukrainie są odczuwalne. Pocieszający jest fakt, że zobowiązania są ostatecznie regulowane. Wszyscy czekają na uspokojenie obecnej sytuacji.

Rozmawiała Urszula Chojnacka

73

RYNEK

PANELVIEW PLUS 7 STANDARD NOWA WERSJA PANELI OPERATORSKICH FIRMY ROCKWELL AUTOMATION

P

anele operatorskie PanelView Plus 7 są dostępne z różnymi rozmiarami ekranów o przekątnej od 4” do 10”, w tym z wersjami szerokokątnymi.

Umożliwia to dobór modelu dostosowanego dokładnie do potrzeb aplikacji. W połączeniu z oprogramowaniem FactoryTalk View Machine Edition nowa wersja zapewnia integrację ze sterownikami Logix oraz pełną skalowalność.

NAJWAŻNIEJSZE CECHY Nowe panele zostały wyposażone w gniazdo na karty SD oraz popularny 74

interfejs USB do podłączania drukarek, czytników RFID, kamer internetowych oraz innych akcesoriów. Wykorzystanie kart SD pozwala na skrócenie czasu oddania maszyny do eksploatacji, dzięki takim funkcjom jak: szybkie tworzenie kopii programu, przywracanie systemu operacyjnego, konfiguracja sieci, uruchamianie plików runtime oraz obsługa plików danych historycznych i receptur.

Pozostałe właściwości: • certyfikaty ATEX Zone 2/22, UL Class 1 Div 2 do użytku w strefach niebezpiecznych, • wbudowany port Ethernet do komunikacji z maszyną i całym zakładem produkcyjnym, • nowe zaciski montażowe pozwalają na szybką i łatwą instalację panelu, • wbudowana przeglądarka plików PDF, • obsługa do 25 ekranów i do 200 alarmów, • wąska ramka pozwala na oszczędność miejsca, • kompatybilność ze sterownikami CompactLogix 5370, • standardowa funkcjonalność Windows CE 6.0, z obsługą poczty e-mail, powiadomieniami tekstowymi i bezpiecznym serwerem FTP. P R O M O C J A

OPROGRAMOWANIE FACTORYTALK VIEW MACHINE EDITION Dzięki oprogramowaniu FactoryTalk View Machine Edition możliwe jest łatwe zarządzanie projektem z obsługą wielu aplikacji w jednym terminalu.

Dostępne są opcje autoryzacji domeny, konfiguracja zabezpieczeń oraz obsługa wielu języków. Z poziomu oprogramowania można zarządzać recepturami, korzystać z usprawnionej ścieżki audytu oraz z intuicyjnych animacji. Stosowanie bezpłatnych Instrukcji Add-On oraz konsolek operatorskich pozwala na oszczędność od 50 proc. do 90 proc. czasu potrzebnego na opracowanie ekranu.

Operator otrzymuje dostęp do pełnej diagnostyki dla szybkiego wykrywania i usuwania usterek w czasie rzeczywistym, a także może korzystać z rozwiązań mobilnych dzięki FactoryTalk Viewpoint oraz VNC.

ROCKWELL AUTOMATION Sp. z o.o. ul. Powązkowska 44 C 01–797, Warszawa tel. 22 32 60 700 e–mail: rawarszawa@ra.rockwell.com

AUTOMATYKA

Fot. Rockwell Automation

Panele operatorskie PanelView Plus stanowią platformę sprzętowo-programową do automatyzacji produkcji. Są integralną częścią Zintegrowanej Architektury i zapewniają operatorom dostęp do wizualizacji układu sterowania maszyny. Model PanelView Plus 7 Standard został opracowany jako następca modeli z rodziny PanelView Plus, kontynuując wieloletnią obecność na rynku przemysłowych paneli operatorskich firmy Rockwell Automation.

Meistermacher.

Made in Germany.

Rainer Scholl, Mistrz w dziale komponentów chwytakowych

Jens Lehmann, legendarny bramkarz niemiecki, od 2012 r. ambasador marki rodzinnej firmy SCHUNK, reprezentuje precyzyjne chwytanie i bezpieczne trzymanie.

Mistrz Niemiec z Borussią Dortmund w 2002 r Mistrz Anglii z Arsenalem Londyn w 2004 r

www.pl.schunk.com/robotaccessories

© 2015 SCHUNK GmbH & Co. KG

Przepust mediów przepust obrotowy DDF 2

Łączenie płyta adaptera

Modułowy system akcesoriów do robotów SCHUNK Ponad 1.200 modułów Akcesoria do robotów SCHUNK. Wyjątkowo szeroki zakres standardowych modułów do mechanicznego, pneumatycznego i elektrycznego połączenia chwytaka i robota.

Dla każdej branży i dla każdego zadania.

SCS_14_0302_AZ_MM_CS_Roboterzubehoer_PL_210x297.indd 5

Wymiana system szybkiej wymiany, złożony z głowicy SWS i adaptera SWA

Kontrola czujnik antykolizyjny i antyprzeciążeniowy OPR

Kompensacja jednostka kompensacyjna TCU

Chwytanie PGN-plus 2 palczasty chwytak uniwersalny z prowadnicami wielozębnymi

16.01.15 13:45

RYNEK

OBROTNICE SCHUNK OPTYMALIZUJĄ PRACĘ ROBOTÓW

76

P

aleta oferowanych przez firmę SCHUNK produktów obejmuje m.in. całą gamę pneumatycznych jednostek obrotowych, umożliwiających realizację ruchu obrotowego w zakresie od 0° do 180° oraz w szerokim zakresie przenoszonych obciążeń i momentów.

SRU-MINI I RM-F Paleta oferowanych produktów obejmuje m.in. miniaturowe obrotnice typu SRU-mini, przenoszące moment obrotowy z zakresu od 0,16 Nm do 1,15 Nm. Ich kąt obrotu wynosi 180°, ale mają możliwość pneumatycznego ustawienia pozycji pośredniej, oddalonej o 90°.

Powtarzalność pracy wynosi 0,07°.

SRU-mini to niewielkie obrotnice, których masa nie przekracza 0,65 kg. Mają zastosowanie przede wszystkim w aplikacjach automatycznego montażu.

Do miniaturowych obrotnic zaliczają się także modele serii RM-F, realizujące obrót o 180° i przenoszące moment obrotowy od 0,05 Nm do 1,9 Nm. Ich masa waha się od 0,046 kg do 1,6 kg.

P R O M O C J A

Obrotnice te, dzięki dołączeniu specjalnego cylindra pneumatycznego, mają możliwość realizacji pozycji pośredniej 90°.

SRH-PLUS Kolejnymi obrotnicami, mającymi szerokie zastosowanie w aplikacjach automatyzacji produkcji, są uniwersalne jednostki SRH-plus i SRU-plus. SRH-plus realizują obrót o 180° w dwóch płaszczyznach.

W ofercie firmy SCHUNK jest siedem typów jednostek SRH, charakteryzujących się momentem obrotowym od 3 Nm do 69,9 Nm, powtarzalnością 0,05° i przenoszonymi obciążeniami osiowymi w zakresie od 800 N do 9000 N. Obrotnice te wykonywane są w wersjach EDF, wyposażonych w przepusty elektryczne i pneumatyczne oraz w wersjach CB – bez przepustów. Poszczególne warianty różnią się także rodzajem zastosowanych amortyzatorów typu H i W, w zależności od wykonywanych taktów i obciążeń.

AUTOMATYKA

Fot. SCHUNK

Automatyzacja i robotyzacja produkcji obejmuje nie tylko zastosowanie systemów chwytakowych i modułów liniowych, ale także różnych modułów obrotowych, czujników antykolizyjnych i antyprzeciążeniowych oraz innych akcesoriów robotów. Wszystkie pełnią równie ważne role w procesie produkcyjnym. Firma SCHUNK, będąca światowym liderem w produkcji komponentów do systemów automatyzacji i robotyzacji produkcji, poza szerokim asortymentem chwytaków i napędów liniowych, ma w swojej ofercie całe spektrum najwyższej jakości modułów obrotowych i akcesoriów, zapewniających optymalne funkcjonowanie robota w każdej aplikacji.

RYNEK SRU-PLUS

tycznych, mocowanych bezpośrednio na korpusie obrotnicy, w specjalnie wyżłobionych kanałkach, lub czujników indukcyjnych, montowanych na korpusie specjalnymi adapterami.

Jednostki obrotowe mają stopień ochrony IP67.

SCHUNK INTEC Sp. z o.o. ul. Puławska 40 A 05-500 Piaseczno tel. 22 726 25 00, fax 22 726 25 25 e-mail: info@pl.schunk.com www.pl.schunk.com

Fot. SCHUNK

Obrotnice SRU-plus są oferowane w typoszeregu od 20 do 63 i charakteryzują się momentami obrotowymi w zakresie od 1,1 Nm do 115 Nm oraz mogą przenosić obciążenia osiowe do 11 000 N. Jednostki obrotowe SRU realizują kąt obrotu od 0° do 180°, z możliwością ustawiania pozycji pośredniej 90°. Ustawienie to jest realizowane pneumatycznie – w wersji M bez ryglowania, a w wersji VM z ryglowaniem mechanicznym. Dokładność ustawienia pozycji końcowej to ±3°, z powtarzalnością 0,05°. Moduły SRU mają nowe typy amortyzatorów, zwiększające o 50 proc. liczbę cykli pracy, które mogą wytrzymać (w wersji z oznaczeniem „W”) lub zwiększające dopuszczalne obciążenia (w wersji z oznaczeniem „H”). Interwał konserwacji tych obrotnic wynosi dwa miliony cykli.

Obrotnice SRU są także oferowane w wersjach bez przepustów lub wersjach z oznaczeniem „EDF”, mających do ośmiu przepustów pneumatycznych i 10-żyłowy przepust elektryczny 24 V, 1 A. Odczyt położenia można realizować za pomocą czujników magne-

4/2015

77

RYNEK

MODUŁY BEZPIECZEŃSTWA

Moduł bezpieczeństwa MCB 150 w strukturze przetwornicy częstotliwości FC300

• Safe Maximum Speed (SMS) – zabezpiecza maszynę i operatora przed nadmiernym wzrostem prędkości, • Safety Limited Speed (SLS) – aktywowana przez odpowiednie wejście cyfrowe, nie pozwala na przekroczenie wybranej bezpiecznej prędkości maszyny, • Safe Speed Monitor (SSM) – zabezpiecza przed zejściem z obrotami poniżej wybranej bezpiecznej prędkości.

Technologia bezpieczeństwa zapewnia ciągłą kontrolę sygnałów wejściowych i wyjściowych modułu elektroniki „safety” i ma na celu bezpieczne i pewne wyłączenie danego układu napędowego w przypadku wystąpienia warunków stanowiących zagrożenie dla bezpieczeństwa obsługi, a także w przypadku usterki samego modułu.

Jedną z najczęściej stosowanych funkcji w układach z falownikiem jest Safe Torque Off, czyli funkcja zapewniająca zatrzymanie napędu poprzez wyłączenie momentu na wyjściu falownika.

Wbudowane w moduł safety falownika funkcje bezpieczeństwa eliminują potrzebę specjalnego programowania zewnętrznego sterownika bezpieczeństwa w układzie napędowym maszyny.

W połączeniu z blokadami otwarcia drzwi, barierami bezpieczeństwa, urządzeniami monitorowania obrotów, MCB150 stanowi autonomiczny system bezpiecznego wyłączenia napędu.

Istotną zaletą zastosowania modułu „safety” w falowniku jest eliminacja zewnętrznych styczników, przekaźnika bezpieczeństwa oraz uproszczone okablowanie i oprogramowanie systemu bezpieczeństwa maszyny.

P R O M O C J A

AUTOMATYKA

Powszechność stosowania przetwornic częstotliwości spowodowała konieczność określenia nowych definicji funkcji bezpiecznego wyłączenia napędu regulowanego przetwornicą częstotliwości (falownikiem). W artykule przygotowanym przez firmę Schulz Infoprod, która od wielu lat jako autoryzowany dystrybutor współpracuje z Danfoss, przedstawiono aktualne dyrektywy dotyczące wymogów bezpieczeństwa dla napędów o regulowanej prędkości oraz rozwiązania, jakie oferuje w tym obszarze firma Danfoss.

Lech Ptaszyński

D

yrektywa Unii Europejskiej EN IEC 618000 część 5-2, dotycząca wymogów bezpieczeństwa dla napędów o regulowanej prędkości obrotowej, definiuje wymogi konstrukcyjne dla obecnie wykonywa-

78

nych układów napędowych. Wymogi dotyczące elektronicznych, programowalnych systemów bezpieczeństwa maszyn określają wymagania norm EN IEC 61508 i EN IEC 62021.

W świetle tych dyrektyw producenci układów napędowych są zobowiązani do dostarczenia informacji dotyczących kategorii i poziomu bezpieczeństwa Performance Level dla poszczególnych elementów systemu napędowego. Firma Danfoss dla spełnienia wymogów dyrektywy poszerzyła swoją ofertę modułów opcji wyposażenia przetwornic częstotliwości serii FC 300 o moduły bezpieczeństwa MCB 140 i MCB 150. Wstawienie jednego z tych modułów rozszerza funkcjonalność bezpiecznego wyłączenia napędu o zdefiniowane w normie funkcje: • Safe Torque Off (STO) – bezpieczne zatrzymanie napędu poprzez wyłączenie momentu na wyjściu falownika, • Safe Stop 1 (SS1) – bezpieczne zatrzymanie według rampy i następnie wyłączenie momentu na wyjściu falownika,

Fot. Danfoss

W PRZETWORNICACH DANFOSS VLT

RYNEK CECHY I KORZYŚCI, JAKIE DAJĄ NOWE FUNKCJE BEZPIECZEŃSTWA ZINTEGROWANE W MODULE SAFETY FALOWNIKA Cechy systemu bezpieczeństwa Korzyści Skalowalność: od jednokanałowy PL-c Mniej okablowania, mniej zewnętrznych urządzeń do dwukanałowy PL-e bezpieczeństwa Brak konieczności odłączenia zasilania falownika Mniejsze zużycie napędu dzięki mniejszej liczbie dla zresetowania systemu bezpieczeństwa załączeń do sieci Wejścia dedykowane do każdej z funkcji 3 wejścia logiczne typu bezpieczne bezpieczeństwa, eliminacja zewnętrznych modułów Specjalny bezpieczny tryb pracy napędu Konserwacja napędu może się odbywać na ruchu do prac remontowych w trakcie specjalnego trybu pracy Tryb bezpiecznego momentu Uniemożliwienie niezamierzonego rozruchu Safe Torque Off (STO) bez stosowania stycznika wejściowego mocy Kontrolowane wyłączenie z rampą pozwala Tryb Safe Stop1 (SS1) – monitoruje rampę na szybsze zatrzymanie napędu niż w STO, wyłączania i odcina moment wyjściowy z zachowaniem korzyści jak w STO Tryb Safely Limited Speed SLS (monitorowanie Umożliwia pracę maszyny, przy określonej przekroczenia określonej prędkości) prędkości bezpiecznej Tryb Safe Maximum Speed (SMS) (zabezpieczenie Zabezpiecza maszynę przed uszkodzeniem przed osiągnięciem prędkości od nadmiernej prędkości określonej jako niebezpieczna) Umożliwia zablokowanie napędu momentem.

Tryb unieruchomienia napędu Safe Operating Falownik dostarcza moment zapewniający trzymanie Stop (SOS) wymaga dodatkowego napędu w bezruchu; umożliwia użytkownikowi operazaprogramowania aplikacji w falowniku cje na maszynie, tylko gdy napęd jest w bezruchu Ciągłe cykliczne monitorowanie ciągłości obwodów Zasilanie impulsowe obwodów bezpieczeństwa bezpieczeństwa zwiększa niezawodność systemu

Po wstawieniu modułu safety do falownika, można go zaprogramować z panelu LCP lub użyć programu Danfoss MCT 10. Program umożliwia również wygenerowanie pliku raportu, który może być elementem dokumentacji systemu bezpieczeństwa maszyny.

Zachęcamy projektantów i służby utrzymania ruchu do stosowania nowych modułów bezpieczeństwa w układach napędowych z falownikami, gdzie pewność wyłączenia czy osiągnięcie określonego stanu maszyny są krytyczne.

Firma Danfoss należy do niekwestionowanych liderów branży napędowej.

Od lat nazwa VLT określa przetwornice częstotliwości i softstarty o najlepszych parametrach technicznych, najwyższej niezawodności i funkcjonalności. Napędy VLT pracują w aplikacjach na całym świecie, a Danfoss oferuje najbardziej rozległą sieć doświadczonych specjalistów i partnerów z zakresu techniki napędowej.

Fot. Danfoss

SCHULZ INFOPROD Sp. z o.o.

Dwie koncepcje budowy układu bezpieczeństwa z falownikiem

ul. Metalowa 3 60-118 Poznań tel. 061 865 07 84 fax 061 865 07 86 e-mail: info@schulz-infoprod.pl www.schulz-infoprod.pl R E K L A M A

Przetwornice częstotliwości Danfoss VLT to niezawodność, dedykowanie aplikacyjne i moc, której potrzebujesz.

Przetwornice częstotliwości VLT firmy Danfoss dostępne są w zakresie mocy do 1,4 MW. Duży wybór opcji i modułów funkcyjnych pozwala na aplikacyjne dopasowanie napędu. Umożliwia to prostą i szybką instalację, przyjazne dla użytkownika uruchomienie i niezawodne działanie. Wszystko po to, aby zapewnić najwyższą jakość, sprawność i spełnić specjalne wymagania aplikacji. www.danfoss.pl/vlt

RYNEK

TWÓJ PAKIET BONUSOWY

KOMPUTERY PRZEMYSŁOWE BOX I PANEL PC

O

dpowiedzialni za podejmowanie decyzji eksperci z wielu różnych branż wybierają komputery przemysłowe B&R, ponieważ wiedzą, że komputery, które na pierwszy rzut oka wydają się tańsze, w dłuższej perspektywie okazują się najdroższe. Liczy się przecież całkowity koszt, generowany przez produkt w trakcie okresu jego eksploatacji i na tym właśnie polu najlepiej widać korzyści finansowe, jakie dają komputery przemysłowe B&R. Ich bezkompromisowa jakość zapewnia wiele lat bezproblemowej pracy, nawet w najbardziej niesprzyjających warunkach. Znak „Made

by B&R” oznacza najwyższe standardy rozwoju oraz produkcji – od projektu

80

obwodów drukowanych, aż po logistykę części zamiennych.

MOC OBLICZENIOWA Komputery Automation PC i Panel PC zapewniają skalowalną moc obliczeniową. Wykorzystując najnowszą technologię, w tym ostatnią generację procesorów Intel Core serii i oraz Intel Atom BayTrail, są doskonałym wyborem dla wymagających aplikacji.

Złącza USB 3.0 umożliwiają optymalne połączenia z systemami wizyjnymi maszyn, nie wspominając już o oczywistej oszczędności, płynącej z zastąpienia kilku słabszych komputerów PC jednym mocniejszym.

ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ Kolejną zaletą technologii Intel Core serii i oraz Atom jest znacznie wyższa wydajność, przy niższym zużyciu mocy.

W ten sposób otrzymujemy maksimum energooszczędności, w wielu przypadkach bez konieczności stosowania wewnętrznych wentylatorów do aktywnego chłodzenia.

P R O M O C J A

SOLIDNOŚĆ Solidna konstrukcja Automation PC oraz Panel PC idealnie odpowiada wymogom pracy ciągłej, w najmniej sprzyjającym otoczeniu – nawet ciągła praca (24/7) nie stanowi żadnego problemu.

Komputer nie ma wewnętrznych połączeń kablowych, a także jest dostępny w wielu odmianach, pozbawionych jakichkolwiek części wirujących.

NIEZAWODNOŚĆ Każdy komputer PC i panel podlegają kompleksowym testom przed opuszczeniem zakładu produkcyjnego. Pełnej kontroli podlegają wszystkie właściwości, komponenty i interfejsy systemu komputerowego. Wynikająca z tego oszczędność jest zauważalna nawet po wielu latach eksploatacji.

SZYTY NA MIARĘ Automation PC i Panel PC można idealnie dostosować do unikalnych wymagań każdej aplikacji. Poczynając od swobodnego połączenia wybranych mocy obliczeniowej i wielkości obudoAUTOMATYKA

Fot. B&R

Oferowane przez B&R komputery PC to odpowiedź na potrzeby odbiorców przemysłowych, oczekujących solidności, niezawodności i długotrwałej dostępności.

RYNEK wy, a kończąc na skalowaniu pozostałych podzespołów, według konkretnych potrzeb: pojemności pamięci operacyjnej czy też nośnika zapisu danych – np. kart CFast, dysków HDD i SSD.

GOTOWOŚĆ DO PRACY Komputery przemysłowe Automation PC oraz Panel PC trafiają do rąk odbiorcy w pełni gotowe do pracy. Producenci maszyn OEM mogą przekazać Automation PC z kompletem zainstalowanego oprogramowania od razu dostawcy szaf sterowniczych. B&R może na zamówienie „zamrozić” wersje BIOS i firmware, co gwarantuje wieloletnią spójność konfiguracji i jest szczególnie istotną zaletą w przypadku komputerów i systemów objętych atestami.

WIELOLETNIA DOSTĘPNOŚĆ Komputery Automation PC oraz Panel PC będą dostępne przez wiele lat.

Z chwilą zainstalowania komputera PC w systemie docelowym, prace związane z utrzymaniem docelowego systemu zostają zakończone. System trafia do produkcji seryjnej, ta zaś może trwać dekadę lub nawet dłużej.

KOMPUTERY B&R Oferta B&R obejmuje wiele różnego rodzaju komputerów, począwszy od niedużych sterowników w przemysłowych obudowach, a kończąc na dużych komputerach panelowych, zintegrowanych z wyświetlaczem.

AUTOMATION PC 2100 Automation PC 2100 to wydajny, oparty na procesorze Intel Atom E38xx z chipsetem BayTrail, komputer typu Box PC, w bardzo małej obudowie. Automation PC 2100 uwzględnia wszystkie ważne interfejsy komunikacyjne, w tym dwa interfejsy Gigabit Panele PC 900 Multitouch

Komputery przemysłowe Automation PC 910

Ethernet oraz jeden port USB 2.0 i jeden USB 3.0. Dane można zapisywać na kartach pamięci CFast. Panel operatora łączony jest za pomocą złącza DVI lub Smart Display Link (SDL), za pomocą którego możliwe jest przesłanie jednym kablem sygnału wideo oraz informacji z matrycy dotykowej i USB.

AUTOMATION PC 910 Automation PC 910 to odpowiedź na potrzeby odbiorców przemysłowych, wymagających solidności, niezawodności i długotrwałej dostępności. Komputery przemysłowe Automation 910 zapewniają maksymalną moc obliczeniową, nawet dla najbardziej wymagających i skomplikowanych zadań, takich jak np. maszynowe systemy wizyjne. Bazują na wielordzeniowych procesorach serii Intel Core i oraz Celeron. Panel operatora łączony jest za pomocą złącza DVI, Smart Display Link (SDL) lub SDL3, który umożliwia przesyłanie danych serwisowych i sygnałów ze wszystkich kanałów (wideo, matrycy, przycisków, USB, RFID) na odległość do 100 m, za pomocą standardowego kabla ethernetowego.

PANEL PC 2100/PANEL PC 2100 MULTITOUCH Panel PC 2100 jest wydajnym, opartym na procesorze Intel Atom E38xx z chipsetem BayTrail, komputerem panelowym, w bardzo małej obudowie. Panel PC 2100 uwzględnia wszystkie ważne interfejsy komunikacyjne, w tym dwa interfejsy Gigabit Ethernet oraz po jednym porcie USB 2.0 i USB 3.0. Dane można zapisywać na kartach pamięci CFast. Modułowa konstrukcja komputera pozwala na użycie wyświetlacza jednodotykowego lub wielodotykowego.

PANEL PC 900/PANEL 900 MULTITOUCH Komputery Panel PC 900 dostępne są w różnych wariantach z procesorami, począwszy od jednordzeniowego Intel Celeron, po czterordzeniowy procesor Core i7. Szeroka gama CPU o różnej wydajności oraz duża liczba interfejsów sprawiają, że jest to idealna platforma do nawet najbardziej wymagających aplikacji. Modułowa konstrukcja komputera pozwala na użycie wyświetlacza jednodotykowego lub wielodotykowego.

Więcej informacji można znaleźć na stronie http://www.br-automation. com/pl/produkty/komputery-przemyslowe/.

B&R AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA Sp. z o.o.

Fot. B&R

ul. Strzeszyńska 33 60-479 Poznań tel. 61 846 05 00, fax 61 846 05 01 e-mail: office.pl@br-automation.com www.br-automation.com

4/2015

81

RYNEK

DRUKARKI 3D

ROZWIJAJĄ SIĘ Z PRODUKTAMI IGUS Drukowanie 3D oferuje użytkownikom nowe sposoby produkowania elementów o skomplikowanych projektach. Jest to dobra alternatywa, przede wszystkim dla konstruktorów, pozwalająca tworzyć komponenty z wykorzystaniem najnowszych technologii niskokosztowych. Firma igus, specjalizująca się w trybopolimerach, produkuje odpowiednie systemy liniowe do drukarek 3D, ale również odpowiednie filamenty. Z materiałem iglidur I180-PF, igus wprowadza na rynek nowy filament, który jest łatwiejszy do przetworzenia, co oznacza, że prawdziwe komponenty do rzeczywistych aplikacji można w prosty sposób wyprodukować i od razu zastosować w maszynie.

P

o premierze pierwszego na świecie filamentu do drukarek 3D, która miała miejsce na targach Hannover Messe, firma igus zaoferowała swój drugi filament, zoptymalizowany pod kątem zużycia i ścierania. Nowy materiał z rodziny filamentów do drukarek 3D, iglidur I180-PF, jest jeszcze łatwiejszy do przetworzenia niż materiał iglidur I170-PF, zaprezentowany na targach Hannover Messe, ponieważ ma większą elastyczność. Jest dostępny w dwóch opcjach: średnica 1,75 mm i 3 mm. Trybofilamenty od firmy igus są do 50 razy bardziej odporne na zużycie od materiałów tradycyjnie stosowanych w drukarkach 3D. Te specjalne materiały są wynikiem wieloletnich badań, prowadzonych w laboratorium testowym igus, w którym wszystTryboekspert, firma igus, oferuje kilka komponentów do drukarek 3D – od polimerowych łożysk ślizgowych i systemów zasilania, do filamentów odpornych na ścieranie i zużycie

kie produkty przechodzą odpowiednie etapy badań, co skutkuje wiarygodnymi wynikami odnośnie ich żywotności, współczynników tarcia i zużycia.

Po premierze pierwszego na świecie filamentu do drukarek 3D, który miał swoją prezentację na targach Hannover Messe, firma igus zaproponowała drugi filament, który został zoptymalizowany pod kątem zużycia i ścierania

82

P R O M O C J A

Filamenty oraz inne produkty z rodziny „motion plastics” firmy igus są również odpowiednie do stosowania w osiach drukarek 3D. Przykładowo ostatnio firma igus wprowadziła na rynek ekonomiczne i wytrzymałe polimerowe łożysko drylin RJ4JP. Łożysko wykonane z odpornego na zużycie materiału iglidur J4 ma wymiary tzw. kompaktowego standardu japońskiego, który AUTOMATYKA

Fot. igus

KOMPONENTY DO DRUKAREK

RYNEK w międzyczasie zyskał rangę popularnego rozmiaru do prowadnic liniowych w drukarkach 3D. Podobnie jak wszystkie produkty systemów liniowych i napędów drylin, nowe wytrzymałe łożysko polimerowe pracuje całkowicie bezsmarowo, bez potrzeby stosowania lubrykantów i serwisowania. Zmniejsza to koszty ze względu na rzadsze przestoje, dzięki pracy bez potrzeby smarowania i konserwacji. Kompletne systemy drylin E mają już ugruntowaną pozycję na rynku. Są to układy liniowe z silnikami krokowymi, mające różne wymiary, do natychmiastowego montażu w maszynie. Dodatkowo do łożysk ślizgowych, napędów śrubowych i polimerowych łożysk liniowych igus oferuje również kompaktowe e-prowadniki przewodów do zastosowania w drukarkach 3D. Seria E2 micro dostępna jest w ponad 180 różnych wariantach. Zaprojektowane do aplikacji poziomych, pionowych, wiszących lub stojących, obrotowych lub montowanych na boku e-prowadniki E2 micro mogą być z łatwością zamontowane w maszynie za pomocą różnych elementów mocujących. Narzędzie do otwierania jest zawsze dołączone do wysyłki modelu otwieranego e-prowadnika.

O FIRMIE IGUS Firma igus jest czołowym światowym producentem systemów prowadzenia przewodów i polimerowych łożysk ślizgowych. To rodzinne przedsiębiorstwo z siedzibą w Kolonii ma swoje oddziały w 35 krajach i zatrudnia około 2400 pracowników na całym świecie.

W 2013 r. firma igus wygenerowała obroty rzędu 427 mln euro. Ma największe w swojej branży laboratoria badań i fabryki, dzięki czemu może w bardzo krótkim czasie zaoferować klientom innowacyjne i dostosowane do ich potrzeb produkty i rozwiązania.

Nowe, wytrzymałe łożysko polimerowe drylin RJ4JP jest dostępne w tak zwanym standardzie japońskim

Fot. igus

igus Sp. z o.o. ul. Działkowa 121C 02-234 Warszawa tel. 22 863 57 70 fax 22 863 61 69 e-mail: info@igus.pl www.igus.pl

4/2015

Seria E2 micro jest dostępna w ponad 180 różnych wariantach. Narzędzie do otwierania jest zawsze dodawane do wysyłki otwieranego modelu

83

RYNEK

Uchwyty kasetowe z zamkiem PR-CH

UCHWYTY KASETOWE Z ZAMKIEM

U

chwyty kasetowe zazwyczaj pełnią funkcję elementu, za który pociągamy albo przesuwamy obudowę, drzwi lub osłonę. Zwykle gdy osłona jest otwierana, rodzi się także potrzeba jej bezpiecznego zamknięcia.

Naturalnym rozwiązaniem stał się zatem pomysł połączenia dwóch funkcjonalnych elementów – uchwytu i zamka – w jeden produkt.

Firma Elesa+Ganter, światowy lider w produkcji standardowych elementów maszyn, podążając za tą koncepcją, wprowadziła do oferty nowatorskie uchwyty kasetowe z zamkiem.

W zależności od wykorzystywanego materiału

Uchwyty kasetowe z zamkiem GN 115.10

84

P R O M O C J A

nowy produkt jest oznaczony PR-CH i jest wykonany z technopolimeru na bazie poliamidu lub ma oznaczenie GN 115.10, gdy jest wykonany ze stopu cynku.

Klienci mają możliwość wyboru zamka na klucz uniwersalny lub patentowy, umieszczonego po lewej lub po prawej stronie uchwytu. Nowe uchwyty kasetowe cechuje duża wytrzymałość na obciążenia. Ze względu na materiał wykonania są szczególnie polecane do zastosowań w miejscach narażonych na korozję.

UCHWYTY PR-CH Uchwyty kasetowe z zamkiem serii PR-CH łączą w sobie funkcje dwóch elementów. Bazą dla nowego produktu stał się bardzo popularny uchwyt serii PR.92, wpuszczany w obudowę urządzenia, w którym jest montowany.

Montaż uchwytu nie wymaga użycia żadnych narzędzi i odbywa się poprzez zatrzaśnięcie w otworze wykonanym według specyfikacji w karcie katalogowej. Nie ma potrzeby wiercenia czy gwintowania dodatkowych otworów pod śruby lub wkręty.

PR-CH jest przeznaczony do obudów ze stali lub tworzywa sztucznego o grubości ścianki od 0,7 mm do 2,2 mm.

Testy w laboratorium firmy Elesa+ +Ganter wykazały, że uchwyt zamocowany w powyższy sposób przenosi duże siły. Przykładowo dla metalowego pane-

Fot. Elesa+Ganter

Często spotykanym problemem podczas doboru uchwytów jest fakt, że po zamontowaniu stają się one najbardziej wystającym elementem zabudowy. W wielu aplikacjach, ze względu na ograniczoną przestrzeń, elementy takie wręcz nie mogą wystawać poza obudowę. Do tych celów skonstruowane zostały uchwyty kasetowe, montowane wewnątrz ścian obudów.

Sta

AUTOMATYKA

ad_NewProd

RYNEK lu o grubości 1,5 mm jest to odpowiednio: F1 = 3600 N i F2 = 1500 N (rys. 1).

UCHWYTY GN 115.10 Uchwyty kasetowe z zamkiem w wersji GN 115.10 składają się natomiast z dwóch części: płyty czołowej ze zintegrowanym zamkiem oraz kasety.

Wykonaną ze stopu cynku płytę czołową umieszcza się w otworze drzwi od frontu. Natomiast kasetę z tworzywa umieszcza się od wewnątrz, dokręcając ją do płyty czołowej pięcioma wkrętami (rys. 2).

Taka konstrukcja zapewnia równomierne przyleganie uchwytu na całej powierzchni styku ze ścianką drzwi.

Zwiększa też sztywność panelu drzwi w obrębie mocowania. Modele z zamkiem GN 115.10 są przeznaczone do mocowania w osłonach i drzwiach, których grubość ścianki mieści się w przedziale od 1 mm do 7 mm.

Fot. Elesa+Ganter

ZALETY UCHWYTÓW KASETOWYCH Do głównych zalet uchwytów kasetowych z zamkiem należą: • kompaktowa budowa – połączenie dwóch cech (zamka i uchwytu) w jednym produkcie, przy zachowaniu małych gabarytów, • prosty montaż, co pozwala zaoszczędzić czas i nie wymaga dodatkowych narzędzi, • pewne mocowanie, • oszczędność przestrzeni na zewnątrz aplikacji,

Rys. 1. Kierunki działania sił w testach wytrzymałościowych dla uchwytów z zamkiem serii PR-CH

Drzwi

Kaseta

Płyta czołowa z zamkiem Rys. 2. Budowa uchwytu kasetowego z zamkiem GN 115.10

• ergonomiczny, pewny chwyt i wysoka estetyka, • odporność na korozję.

Więcej informacji o uchwytach można znaleźć na stronie: www.elesa-ganter.pl.

ELESA+GANTER POLSKA Sp. z o.o. tel. 22 737 70 47 fax 22 737 70 48 e-mail: egp@elesa-ganter.com.pl www.elesa-ganter.pl R E K L A M A

Standardowe Elementy Maszyn Nowości ELESA+GANTER już dostępne!

Zamów bezpłatny egzemplarz katalogu Nowe Produkty Elesa+Ganter w języku polskim. egp@elesa-ganter.com.pl Elesa+Ganter oferuje najszerszy zakres standardowych elementów maszyn na świecie.

Unikalne wzornictwo produktów, najwyższa jakość, magazyn w Polsce, dostawa 24 h to tylko niektóre z naszych atutów.

www.elesa-ganter.pl ad_NewProduct_pl_205x95.indd 1

ELESA+GANTER Polska Tel: 22 737 70 47 Fax: 22 737 70 48 www.elesa-ganter.pl 16.02.2015 12:36:12

RYNEK

ICRON

– OFERTA EKSTENDERÓW KVM

Firma Icron specjalizuje się w produkcji ekstenderów USB oraz KVM. Te drugie z nich to urządzenia umożliwiające zwiększenie dystansu transmisji sygnałów wideo oraz urządzeń peryferyjnych, takich jak mysz i klawiatura.

Cezary Ziółkowski

D

ostępne są dwa modele ekstenderów. EL5100 wyposażono w interfejs DVI, natomiast EL5200 w interfejs HDMI. Ponadto oba modele mają po trzy porty USB. Umożliwiają transmisję na odległość do 100 m. Jako medium transmisyjne wykorzystywana jest skrętka kategorii 5e lub wyższej. Urządzenia zapewniają bardzo wysoką jakość transmitowanego sygnału wideo. Maksymalna rozdzielczość wynosi 1920 × 1200 px i – co niezwykle ważne – obraz nie jest kompresowany, tak więc nie ma żadnej utraty jakości. Porty USB umożliwiają podłączenie urządzeń peryferyjnych, takich jak mysz, klawiatura itp. Wspierany jest standard USB 2.0 (z ograniczeniem pasma do 30 Mb/s) oraz USB 1.1.

Ekstendery składają się z dwóch modułów – lokalnego (LEX), podłączanego do komputera PC, oraz zdalnego (REX), do którego podłączany jest wyświetlacz i urządzenia peryferyjne.

Dzięki solidnej metalowej obudowie

86

producent zapewnił wysoką odporność mechaniczną.

INSTALACJA Ekstendery firmy Icron wyróżniają się bardzo łatwą instalacją. W pierwszej kolejności należy połączyć port USB i wyjście wideo komputera z modułem lokalnym; do modułu zdalnego należy podłączyć wyświetlacz oraz urządzenia peryferyjne.

W kolejnym kroku należy połączyć moduł lokalny i zdalny za pomocą skrętki kategorii 5e lub wyższej. Maksymalna długość kabla wynosi 100 m. Ostatnim krokiem jest podłączenie zasilania obu modułów. Jak widać, instalacja jest bardzo prosta, nie wymaga żadnej konfiguracji urządzeń i sprowadza się do prawidłowego połączenia elementów.

Ekstendery bezproblemowo współpracują ze wszystkimi popularnymi systemami operacyjnymi. Przed przystąpieniem do podłączenia ekstendera należy upewnić się, że na komputerze są zainstalowane sterowniki do urządzeń peryferyjnych, które zamierzamy podłączyć do modułu zdalnego.

WERSJE OEM Oprócz standardowych modeli producent oferuje również wersje OEM. Dostępne są dwa warianty. Ekstendery bez logotypów producenta to idealne rozwiązanie dla firm, które chcą sprzedawać urządzenia pod własną marką.

Drugim wariantem są moduły OEM bez obudowy, przeznaczone do zabudowy w urządzeniu klienta.

P R O M O C J A

ZASTOSOWANIA Ekstendery można wykorzystać wszędzie tam, gdzie odległość między komputerem a wyświetlaczem jest znaczna i przekracza maksymalny dystans transmisji standardu DVI bądź HDMI. Ekstendery firmy Icron często znajdują zastosowanie w multimedialnych systemach informacyjnych (Digital Signage), które można spotkać w budynkach użyteczności publicznej, w centrach handlowych, w środkach transportu itp. Zazwyczaj cechą wspólną takich systemów jest duża odległość między komputerem generującym obraz a wyświetlaczem. Podobną sytuację można zaobserwować w systemach medycznych. Urządzenia diagnostyczne, takie jak rezonans magnetyczny, tomograf komputerowy czy aparat rentgenowski, wymagają najczęściej oddalenia od urządzeń obrazujących.

Cechą wyróżniającą ekstendery KVM firmy Icron jest doskonała jakość przenoszonego obrazu oraz niezwykle prosta instalacja. Dzięki temu ekstendery EL5100 i EL5200 znajdą zastosowanie wszędzie tam, gdzie konieczne jest przeniesienie niezmienionego obrazu wideo na duże odległości, przekraczające możliwości standardów DVI i HDMI. ELMARK AUTOMATYKA Sp. z o.o. ul. Niemcewicza 76, 05-075 Warszawa-Wesoła tel. 22 773 79 37, fax 22 773 79 36 e-mail: elmark@elmark.com.pl www.elmark.com.pl

AUTOMATYKA

CZUJNIK F31K2

WYKRYWANIE POŁOŻENIA ZAWORÓW W TRUDNYCH WARUNKACH Najnowszy czujnik położenia zaworu firmy Pepperl+Fuchs to model F31K2, zaprojektowany specjalnie do użytku w trudnych warunkach. Główne obszary jego zastosowań to przemysł chemiczny, petrochemiczny oraz wydobycie ropy naftowej i gazu.

N

owa seria czujników F31K2 uzupełnia ofertę otwartych rozwiązań z dziedziny czujników położenia zaworu do siłowników o podwójne czujniki indukcyjne. Firma Pepperl+Fuchs to idealny partner, którego rozwiązania spełnią wszystkie wymagania związane z automatyzacją procesów.

Więcej informacji na stronie internetowej: www.pepperl-fuchs.pl.

Duża wytrzymałość Dzięki dużej odporności na działanie promieniowania ultrafioletowego, temperatury oraz wody morskiej czujniki F31K2 mogą być używane w każdych warunkach, w tym na otwartej przestrzeni.

Fot. Elmark Automatyka, Pepperl + Fuchs

Łatwy montaż Czujniki F31K2 są łatwe w montażu na standardowych siłownikach – nie ma konieczności używania dodatkowych elementów mocujących.

Doskonała widoczność Dzięki otwartej konstrukcji i przezroczystej obudowie zintegrowany sygnalizator jest zawsze widoczny.

Dobra ochrona Możliwości użycia czujników F31K2 do zabezpieczania urządzeń przed wybuchem sprawia, że są one szczególnie dobrze przystosowane do zastosowań w przemyśle chemicznym, petrochemicznym oraz w gałęziach przemysłu związanych z wydobyciem ropy naftowej i gazu.

PEPPERL+FUCHS Sp. z o.o.

Elastyczna obudowa Obudowa czujnika F31K2 jest zgodna z najnowszymi normami projektowymi, a jego modułowa konstrukcja poszerza możliwości zastosowań.

4/2015

Doskonała nieprzepuszczalność Indukcyjna, bezstykowa metoda wykrywania położenia zaworu zapewnia doskonałą nieprzepuszczalność urządzenia i zapewnia ciągłość realizacji procesu.

P R O M O C J A

ul. Marsa 56b 04-242 Warszawa tel. 22 256 97 70 e-mail: info@pl.pepperl-fuchs.com www.pepperl-fuchs.pl

87

RYNEK

WAGI DYNAMICZNE

Waga kontrolna dla dużych produktów

Postęp automatyzacji linii produkcyjnych w zakładach przemysłowych to również bardzo dynamiczny rozwój automatycznych systemów wagowych, których uniwersalne możliwości znajdują zastosowanie na każdym etapie produkcji, pakowania i dystrybucji produktu.

Tomasz Misiewicz

W

śród całej rodziny systemów automatycznego pomiaru masy chyba najbardziej uniwersalnymi i łatwymi do integracji w procesach technologicznych, z pozoru niezwiązanych z ważeniem, są wagi dla pojedynczych ładunków. Są stoso-

88

wane zarówno w systemach kontroli wagowej produktu, jak również przy sprawdzaniu poprawności pakowania, w sortowaniu, dozowaniu, identyfikacji i w wielu innych obszarach produkcyjnych.

KONTROLA TOWARÓW PACZKOWANYCH Jednym z głównych i najbardziej powszechnych zastosowań wag automatycznych dla pojedynczych ładunków są oczywiście systemy kontroli towarów paczkowanych. Ich szerokie zastosowanie na tym etapie produkcji jest uwarunkowane kilkoma czynnikami. Obowiązująca ustawa z 7 maja 2009 r. o towarach paczkowanych, wraz z późniejszymi rozporządzeniami, narzuca na producentów obowiązek przeprowadzania kontroli wyrobu goP R O M O C J A

towego. Ten wymóg prawny nie określa sposobu przeprowadzania kontroli, więc nie zmusza producentów do stosowania zaawansowanych systemów, jakimi są wagi automatyczne. Oprócz tego rygorystyczne warunki, narzucane przez odbiorców produktów, sieci dyskontowe i markety, oraz wewnętrzna kontrola jakości produkcji w rzeczywistości determinują zastosowanie tego typu urządzeń. Dają one bowiem znacznie większe możliwości kontrolno-regulacyjne dla służb utrzymania ruchu i nadzoru produkcji.

Obecnie funkcje wag automatycznych dla pojedynczych ładunków nie ograniczają się tylko do prowadzenia kontroli zgodnie ze wspomnianą ustawą. Dzięki rozbudowanym interfejsom komunikacyjnym i bazodanowym stanowią źródło danych o aktualnym AUTOMATYKA

Fot. Radwag Wagi Elektroniczne

DO SPECJALNYCH ZASTOSOWAŃ

RYNEK

Fot. Radwag Wagi Elektroniczne

procesie produkcyjnym oraz informują o efektywności i przestojach produkcyjnych. Równocześnie z prowadzeniem kontroli mogą nadzorować pracę układów pakowania, współpracować z nimi, korygując ich nastawy i przeciwdziałać stratom produkcji, alarmując o wystąpieniu anomalii.

Funkcje kontrolne i regulacyjne mogą działać autonomicznie, zgodnie z zadeklarowanymi kryteriami, lub być realizowane przez personel nadzoru linii. W tym celu urządzenia są podłączane do centralnego systemu zarządzania wagami, zwykle zlokalizowanego w biurze kierownika produkcji. Tutaj na jednym monitorze uzyskuje się podgląd aktualnego stanu wszystkich podłączonych urządzeń. Można podejrzeć bieżącą produkcję, średnie i chwilowe masy produkowanych wyrobów czy liczbę wadliwych produktów. Obrazowanie danych za pomocą graficznych wykresów znacznie ułatwia zauważenie niepożądanych odchyleń i umożliwia szybką reakcję personelu obsługi.

W przypadku braku systemu informatycznego, często spotykanym rozwiązaniem są drukarki stanowiskowe, integrowane z wagami. I znów, zależnie od indywidualnych wymagań, służą one do wydruku końcowych raportów lub krótkich serii ważeń, dających obraz aktualnego stanu produkcji.

Waga sortująca

WAGI TECHNOLOGICZNE Jakie znaczenie ma kontrola produkcji, doskonale obrazuje dynamiczny rozwój wag technologicznych, ustawianych w liniach produkcyjnych w celu kontroli pozaustawowej.

Te wagi służą do gromadzenia danych procesowych oraz weryfikacji pracy innych urządzeń. Często stanowią jedno z najważniejszych ogniw weryfikacji oraz rozliczeń linii produkcyjnej. Mimo że przepisy nie wymagają zatwierdzeń typu ani świadectw legalizacyjnych dla takich urządzeń, to ich rola w systemie kontroli zakładu jest na tyle duża, że użytkownicy najczę-

ściej sami oczekują takich świadectw od dostawcy.

Przykładem takiego, dosyć ciekawego ze względu na konstrukcję, zastosowania są wagi kolejkowe, wykorzystywane w zakładach przetwórstwa mięsnego. Budowa toru transportowego oraz obecnie stosowana technologia wymuszają ciągły przepływ półtusz mięsnych, automatycznie przepychanych na torze kolejki.

Dotychczasowe, szeroko stosowane

System wagowy kotrolno-etykietujący

4/2015

89

RYNEK

rozwiązania wag kolejkowych statycznych, są obecnie wypierane przez wagi kolejkowe automatyczne, które znacznie zwiększają przepustowość takiej linii i nie wymagają zatrzymania transportu na czas ważenia. Wprowadzenie tego typu rozwiązań zmieniło technologię i uprościło budowę tego typu torów. Dotychczas musiały one być dzielone na strefę transportu przed wagą – stanowisko ważenia – i strefę produkcyjną za wagą. Obecnie wprowadzenie wagi automatycznej niejako zatarło ten podział. Produkty mięsne transportowane ze strefy przyjęcia są przy okazji ważone i wprowadzane na strefy rozbioru. Oczywiście dla zakładu mięsnego bardzo ważna jest informacja o ilości produktu wprowadzonego do obróbki, ale też informacja o jego jakości, czyli w tym przypadku tzw. mięsności. Oceny tego parametru dokonuje się za pomocą specjalnych aparatów, które obliczają ten wskaźnik. Podłączenie tych urządzeń do wagi, a następnie zintegrowanie wag z systemem komputerowym, daje bardzo dokładny obraz procesu produkcyjnego. W jednym miejscu można sprawdzić, ile surowca wchodzi na linię produkcyjną, jaka jest jej aktualna wydajność, ile kilogramów jest przetwarzanych i jaka jest jego mięsność. Takich funkcji nie można uzyskać za pomocą wag statycznych ze względu na ich tryb ważenia, konieczność obsługi ręcznej 90

Drukarka termiczna

i możliwość wystąpienia błędów ludzkich.

KONTROLA POPRAWNOŚCI WYKONANIA PRODUKTU Wagi technologiczne to nie tylko urządzenia do rejestracji i weryfikacji masy produktów, które są produkowane i konfekcjonowane w jednostkach masy. Często tego typu urządzenia służą do kontroli poprawności wykonania produktu, trudnego do skontrolowania innymi metodami. Przykładem takich zastosowań jest kontrola elementów metalowych, oblanych gumą czy np. łożysk. W pierwszym przypadku waga weryfikuje w sposób automatyczny poprawność złożenia elementów metalowych w korpusach gumowych, takich jak przeguby czy uszczelniacze samochodowe. W drugim zastępuje manualną kontrolę poprawności złożenia wszystkich części łożyska. W szybki sposób weryfikuje liczbę włożonych do łożyska kulek lub walców. Sprawdza również obecność pierścieni i innych elementów łożyska, często niewidocznych gołym okiem. W obu przypadkach system wagowy to jedyna możliwość szybkiego skontrolowania produktu, której nie da się zastąpić przez inny układ kontrolny, np. układ wizyjny.

W podobny sposób wagi weryfikują elementy zapakowane w pudełka, kartony czy innego rodzaju pojemniki.

Wagi automatyczne precyzyjnie wy-

krywają brak instrukcji w opakowaniu telewizora, brak butelki soku zapakowanego w zamknięty karton czy poprawność konfekcjonowania drobnych elementów w opakowaniu foliowym, jakim są np. elementy mechanizmu żaluzji.

DETEKCJA PRODUKTU W przypadku linii pakujących jednocześnie różnego typu produkty o różnych masach i gabarytach wagi automatyczne również znajdują swoje zastosowanie. Ponieważ dla każdego asortymentu niezależnie ustala się dozwolone odchyłki, przed ważeniem pojawia się konieczność automatycznej identyfikacji ważonego produktu.

Jest to realizowane na kilka sposobów.

Najczęściej wykorzystuje się do tego celu czytniki kodów kreskowych, które skanują produkt, odczytują kod kreskowy i przesyłają jego wartość do wagi.

Waga na podstawie przesłanego kodu identyfikuje wyrób, który zbliża się do stanowiska ważenia, odnajduje jego nastawy w bazie danych i przeprowadza ważenie z uwzględnieniem przypisanych mu dopuszczalnych odchyłek.

W podobny sposób jest realizowany układ wykorzystujący coraz bardziej popularne znaczniki RFID. Komunikacja czytnika RFID z tagami odbywa się drogą radiową, eliminowane są więc problemy związane z wadliwie naniesionym kodem, jak to ma miejsce w przypadku standardowych czytników.

AUTOMATYKA

Fot. Radwag Wagi Elektroniczne

Waga kontrolna wyposażona w detektor metali

RYNEK W przypadku ważenia produktów nieoznakowanych kodem kreskowym ani tagami RFID wykorzystuje się inne metody identyfikacji, takie jak rozpoznawanie koloru, wykrywanie różnic wysokości między produktami czy badanie kształtu za pomocą kamer wizyjnych. Są to jednak metody trudniejsze do wdrożenia i mało podatne na częste przezbrajanie linii.

fią sortować produkty pod względem wagowym, dzieląc go na ilościowe lub wagowe grupy, albo pracować na zasadzie konfekcjonowania porcji o stałej masie. Wagi, podobnie jak wszystkie opisane wcześniej urządzenia, mają rozbudowany system raportujący, zapewniający pełną archiwizację danych i ich późniejszą obróbkę.

SYSTEMY ETYKIETUJĄCE

Opisane urządzenia stanowią część oferty firmy Radwag Wagi Elektroniczne. Mają wymagane certyfikaty oraz zatwierdzenia i są odpowiedzą naszej firmy na zapotrzebowanie rynku. Tworzymy je i rozwijamy w oparciu o doświadczenia długoletniej współpracy z klientami i odbiorcami naszych wyrobów.

PODSUMOWANIE

Z jednej strony wagi automatyczne są w stanie odczytywać informacje zawarte w kodach kreskowych etykiet lub pobierać dane ze znaczników RFID, a z drugiej – same mogą być elementem odpowiedzialnym za złożenie informacji i wygenerowanie etykiety na towarze. Wago-etykieciarki, bo o nich tu mowa, pracują zarówno w liniach przemysłu spożywczego, etykietując jednostkowe wyroby, które potem trafiają na półki sklepowe, jak również w innych gałęziach przemysłu, nanosząc etykiety na produkty stałowagowe. Coraz częściej zadaniem wagi jest sprawdzenie p o p ra w ności zapa ko wa nia produktu lub jego napełnienia, odrzucenie wyrobów wadliwych i naniesienie oznakowania na produkt trafiający do magazynu. W takim przypadku waga łączy w sobie funkcje kontrolne i znakujące. O ile w przypadku przemysłu spożywczego, preferowanym sposobem znakowania jest nanoszenie etykiety, o tyle w przypadku np. przemysłu chemicznego czy AGD, są to częściej urządzenia znakujące bezpośrednio na produkcie za pomocą atramentu lub wiązki laserowej.

Tomasz Misiewicz kierownik działu Dynamicznych Systemów Ważących

Waga kontrolna z modułem magnetoelektrycznym

Fot. Radwag Wagi Elektroniczne

SORTOWNIKI Wagi sortujące, podobnie jak wagi kolejkowe, są często jednym z najważniejszych urządzeń w linii produkcyjnej. Od ich precyzji i szybkości działania zależą dokładność i wydajność całego procesu technologicznego. W zakładach rybnych urządzenia te odpowiadają za właściwe posor4/2015

towanie świeżych ryb, jeszcze przed procesem obróbki, a przykładowo w zakładach obróbki warzyw – za posortowanie produktów na ostatnim etapie przetwarzania. Zależnie od zastosowanego algorytmu pracy, potra-

RADWAG WAGI ELEKTRONICZNE ul. Bracka 28, 26-600 Radom tel. 48 384 88 00 fax 48 385 00 10 e-mail: radom@radwag.pl www.radwag.pl

91

RYNEK

Amstal to średniej wielkości firma, która stawia na rozwój i nowoczesne technologie

W efekcie wdrożenia aplikacji w firmie Amstal koszty spawania wkładów zostały obniżone czterokrotnie

INWESTUJĄ W ROBOTYZACJĘ Coraz częściej roboty przemysłowe są wdrażane nie tylko w wielkich przedsiębiorstwach, ale też w mniejszych firmach.

Dzięki maszynom tego typu mogą one podnosić rentowność oraz zapewniać swoim klientom produkty i usługi na wysokim poziomie. Jednym z przykładów jest firma Amstal.

G

łównym profilem działalności firmy Amstal jest produkcja małogabarytowych wyrobów metalowych oraz usługi w zakresie obróbki plastycznej blach – cięcie, wykrawanie, tłoczenie, zaginanie, zgrzewanie, spawanie i szlifowanie. Narzędziownia firmy oferuje także swoje usługi w dziedzinie precyzyjnej obróbki metalu, takie jak obróbka skrawaniem (frezowanie, tłoczenie, wiercenie i szlifowanie) oraz obróbka elektroerozyjna (drążenie elektroerozyjne i cięcie elektroerozyjne).

ZWIĘKSZENIE MOŻLIWOŚCI TECHNOLOGICZNYCH Jednym z etapów rozwoju firmy była inwestycja w stanowisko zrobotyzo92

wane, zlokalizowane w nowym zakładzie produkcyjnym w Modlnicy koło Krakowa, które pozwoliłoby na poszerzenie możliwości spawania. Firma poszukiwała zatem uniwersalnego rozwiązania, dzięki któremu zwiększą się możliwości technologiczne spawania.

Efektem tych poszukiwań jest uniwersalne stanowisko zrobotyzowane firmy ABB, oparte na robocie IRB 2600ID, przystosowane do spawania wkładów kominkowych.

JAK TO DZIAŁA? Sam proces rozpoczyna się od montażu przez operatora wkładu kominkowego, za pomocą zacisków na pozycjonerze. Po zamontowaniu wkładu i wyjściu pracownika poza kurtynę bezpieczeństwa robot IRB 2600ID dokonuje samodzielnego spawania wkładu.

Dzięki pozycjonerowi IRBP 600 robot ma dostęp do wszystkich stron wkładu w celu układania spoin.

Stanowisko wyposażone jest w BullsEye, czyli jednostkę automatycznie czyszczącą uchwyt. Zadaniem BullsEye są sprawdzenie i automatyczna korekcja położenia końcówki wolnego wylotu elektrody (np. po kolizji lub ze względu na naprężenia cieplne).

P R O M O C J A

Trzy systemy połączone w jedną stację roboczą są gwarancją optymalnych czasów cykli oraz oszczędności miejsca w zakładzie.

Fot. ABB

ŚREDNIEJ WIELKOŚCI FIRMY

KORZYŚCI PŁYNĄCE Z INWESTYCJI Maciej Jóźkiewicz, właściciel firmy Amstal, podkreśla korzyści płynące z zakupu zrobotyzowanego stanowiska firmy ABB. Inwestycja pozwoliła na zwiększenie konkurencyjności firmy na rynku, z jednej strony dzięki podniesieniu jakości pracy, a z drugiej – za sprawą zwiększonej efektywności. Firma wskazuje również, jak ważna dla niej była możliwość odsunięcia człowieka od najbardziej szkodliwych i uciążliwych prac spawalniczych. W efekcie wdrożenia aplikacji w firmie Amstal, koszty spawania wkładów zostały obniżone czterokrotnie.

ZALETY INWESTYCJI Uzyskane korzyści to: czterokrotne obniżenie kosztów spawania wkładu, zwiększenie powtarzalności zadań, zwiększenie dokładności pracy, możliwość spawania skomplikowanych i różnorodnych konstrukcji, zwiększenie wydajności zakładu oraz odsunięcie człowieka od najbardziej uciążliwych prac.

AUTOMATYKA

Reklama Pra

RYNEK

Robot IRB 2600ID to unikalna kombinacja dużego udźwigu, dalekiego zasięgu oraz opcji Integrated Dressing (ID)

Stanowisko zaprojektowane przez ABB składa się z robota ABB IRB 2600ID, pozycjonera ABB IRBP 600 i źródła spawalniczego FRONIUS.

Fot. ABB

IRB 2600ID Robot IRB 2600ID to unikalne połączenie dużego udźwigu, dalekiego zasięgu oraz opcji Integrated Dressing (ID), która sprawia, że wszystkie przewody procesowe są prowadzone wewnątrz ramienia robota i nadgarstka. Roboty

Efektem poszukiwań firmy Amstal jest uniwersalne stanowisko zrobotyzowane firmy ABB oparte na robocie IRB 2600ID do spawania wkładów kominkowych

tego typu zmniejszają czas cyklu nawet o 15 proc., co znacznie zwiększa wydajność produkcji, głównie w aplikacjach spawania łukowego, przenoszenia i obsługi maszyn.

Istnieją dwa warianty robota: IRB 2600ID-15/1,85, o zasięgu 1,85 m i udźwigu 15 kg oraz IRB 2600ID-8/2,00, o zasięgu 2 m i udźwigu 8 kg.

Robot ma sześć osi i standardowo stopień ochrony IP67 dla zestawu, obniżonego ramienia oraz przegubu,

a dla górnego ramienia stopień ochrony wynosi IP54. IRB2600ID można zamontować na podłodze, ścianie, półce, w pozycji odwróconej, a nawet pochylonej.

ABB Sp. z o.o. ul. Żegańska 1 04-713 Warszawa tel. 783 831 220 e-mail: robotyka.sprzedaz@pl.abb.com www.abb.pl/robotics

R E K L A M A

Reklama Prasowa_formatowana do 210x148.indd 1

2015-03-06 10:10:08

RYNEK

ELASTYCZNY SYSTEM PROTOTYPOWANIA PROCESÓW PRODUKCYJNYCH I MONTAŻOWYCH W realiach intensywnej konkurencji pomiędzy przedsiębiorstwami produkcyjnymi oraz wahań na rynkach światowych kluczem do sukcesu staje się możliwość wytwarzania wielu różnorodnych produktów oraz ich szybkiego przekształcania, udoskonalania i wdrażania.

Wymaga to projektowania zakładów produkcyjnych, zdolnych do szybkiego reagowania na zmiany.

Jakub Wojciechowski Arkadiusz Pietrowiak Olaf Ciszak

P

odejścia i techniki stosowane w celu osiągnięcia sprawnego i efektywnego zarządzania wywarzaniem produktów w krótkich cyklach produkcyjnych, nazywane są elastycznymi. W artykule opisano typowe dla nich cechy, opierając się na przykładzie laboratorium uruchomionego na Politechnice Poznańskiej.

Tradycyjnie pojęcie elastycznych systemów wytwarzania jest utożsamiane z automatycznymi układami obrabiarek skrawających. Termin elastyczności wykracza obecnie ponad ten dział, przynosząc wymierne

94

korzyści w produkcji żywności, artykułów gospodarstwa domowego, wyrobów z tworzyw sztucznych czy też kosmetyków. Należą one do kategorii produktów szybkozbywalnych, charakteryzujących się bardzo dużym zróżnicowaniem produktów dostarczanych klientowi. Elastyczne podejście do produkcji w tych branżach, zwiększające konkurencyjność przedsiębiorstwa, wymaga jednak przekształceń w parku maszynowym oraz sposobie sterowania i zarządzania.

CZYM SĄ SYSTEMY ELASTYCZNE? Prawidłowa konfiguracja elastycznego systemu produkcyjnego jest zadaniem strategicznym, którego rozwiązaniem powinno być optymalne zestawienie komponentów, realizujących założone zadanie produkcyjne. Danymi wejściowymi są plan procesu produkcyjnego dla rodziny produktów, które mają być wywarzane oraz zestaw scenariuszy możliwych zmian produkcji w przyszłości. Elastyczność systemu produkcyjnego wiąże się z większymi nakładami inwestycyjnymi, jednak ogranicza ryzyko nieprzydatności układu do przyszłych, zmodyfikowanych warunków produkcji. Poziom elastyczności musi zostać odpowiednio dostosowany, aby nie zwiększać nadmiernie kosztów, ale również zachować margines bezpieczeństwa

w przypadku zmian. Połączenie tych sprzecznych dążeń rozszerzyło koncepcję elastycznych systemów wytwarzania o pojęcie rekonfigurowalności, rozumianej jako możliwość zmiany struktury systemu, przez dodawanie, usuwanie i zamianę poszczególnych członów funkcjonalnych systemu, w celu przystosowania do nowych zadań produkcyjnych. Wielokrotnie używane moduły sprzętu i oprogramowania minimalizują koszty i wysiłki, wynikające z modyfikacji gamy wytwarzanych produktów.

Część producentów obrabiarek i centrów obróbkowych upraszcza to zadanie i oferuje swoim odbiorcom opcje rozszerzenia możliwości swoich maszyn przez układy zmieniające je w elastyczną celę produkcyjną.

Przykładowo firma Okuma przedstawiła system PALLETACE-C, który ma pełne oprzyrządowanie do przenoszenia, załadunku i odbioru palet, całkowicie zintegrowane z centrami obróbkowymi. Rozwiązanie takie może okazać się korzystne cenowo i daje pewne możliwości rozbudowy.

Wydaje się jednak, że firmy mające już pewien park maszynowy będą się skłaniać w kierunku rozszerzenia możliwości posiadanego kapitału oraz zapewnienia sobie większego wachlarza komponentów do specyficznych potrzeb prowadzonego obecnie procesu technologicznego.

AUTOMATYKA

RYNEK LABORATORIUM NA POLITECHNICE W Zakładzie Projektowania Technologii Politechniki Poznańskiej uruchomiono laboratorium, będące w pełni funkcjonalnym systemem produkcyjnym, realizującym założenia elastyczności.

Zaprojektowane głównie z myślą o prowadzeniu zajęć dydaktycznych i przygotowaniu młodej kadry inżynierskiej laboratorium nie różni się jednak od systemów spotykanych w zakładach przemysłowych i obejmuje wszystkie elementy niezbędne do przeprowadzania rzeczywistej produkcji. Zgromadzony sprzęt jest bazą do przeprowadzania testów nowych urządzeń i sprawdzania ich zdolności do rozwiązywania realnych problemów. Daje również możliwość symulacji i kontroli poprawności działania zaprojektowanych procesów i algorytmów sterowania.

ZINTEGROWANE ŚRODOWISKO PROGRAMISTYCZNE System produkcyjny składa się z ogromnej liczby elementów. Dobór komponentów wielu różnych producentów mógłby być ciekawy ze względów badawczych, lecz również skrajnie trudny do wdrożenia, kłopotliwy w utrzymaniu i podatny na usterki.

Konieczność nauki wielu różniących się aplikacji i podejść do programowania sterowników PLC, znacząco utrudniłby pracę inżynierom obsługującym system. Układ sterowania Elastycznego Systemu Produkcyjnego (ESP), działającego na Politechnice Poznańskiej, składa się z komponentów firmy Siemens. Za wyborem przemawiało jedno zintegrowane środowisko programistyczne, pozwalające na obsługę z jednego miejsca, sterowania przenośników materiału, stacji podnoszących i kierujących palety, rozproszonej sieci wejść i wyjść cyfrowych, komunikacji z kontrolerami robotów i maszyn CNC oraz panelami operatorskimi HMI. Wszystkie te funkcje są realizowane za pomocą łatwego w nauce interfejsu.

Dzięki temu studenci w czasie ograniczonej liczby zajęć są w stanie zrealizować znacznie więcej zadań i skupić się na rzeczywistych problemach wytwarzania, a nie na poznawaniu nowego 4/2015

interfejsu programowania. Wspólne środowisko programistyczne znacząco upraszcza diagnostykę urządzeń, wyszukiwanie błędów w programie i monitorowanie pracy linii.

Podobne korzyści, skrócenia czasu opracowania programu i dostosowania go do nowych zadań produkcyjnych z pewnością mogą osiągnąć również firmy wdrażające podobne systemy we własnych zakładach.

Nadrzędny układ sterowania integruje system. Komunikaty z obrabiarek i robotów nie są wyświetlane jedynie na ich własnych sterownikach, ale również są przesyłane przez magistralę danych i wyświetlane na głównym panelu HMI dla całej linii. Pozwala to również na integrację danych. Tworzony jest tylko jeden dziennik pracy oraz jedna baza danych z parametrami procesu. W przypadku uchybień nie ma

programu do obrabiarek CNC oraz sprawdzanie stanu narzędzi. Co więcej, wymienione oprogramowanie nie musi być instalowane na komputerach pracowników, a może być dostępne poprzez zwykłą przeglądarkę sieci web.

Operacje na paletach i znajdujących się na nich produktach są dokonywane przy użyciu przycisków i rozwijalnych drzew, w sposób znany z obsługi systemów operacyjnych i stron internetowych.

Idealnym rozwiązaniem jest możliwość obsługi i programowania wszystkich urządzeń w obrębie systemu, za pomocą jednego interfejsu. Daje to możliwość łatwej integracji urządzeń, ułatwia ustalenie komunikacji i współpracy pomiędzy poszczególnymi elementami elastycznego systemu produkcyjnego. Upraszcza to też komunikację między pracownikami,

PRAWIDŁOWA KONFIGURACJA ELASTYCZNEGO SYSTEMU PRODUKCYJNEGO JEST ZADANIEM STRATEGICZNYM, KTÓREGO ROZWIĄZANIEM POWINNO BYĆ OPTYMALNE ZESTAWIENIE KOMPONENTÓW, REALIZUJĄCYCH ZAŁOŻONE ZADANIE PRODUKCYJNE. konieczności szukania źródeł nieprawidłowości w raportach stworzonych przez kontrolery obrabiarki, robota lub innych urządzeń. Wszystko dostępne jest z jednego miejsca, z poziomu oprogramowania TIA Portal firmy Siemens.

ZDALNIE I PRZEZ PRZEGLĄDARKĘ Nie zawsze funkcje sterowania przepływem, planowania, harmonogramowania i kolejkowania muszą być programowane z poziomu panelu operatorskiego sterownika PLC. Producenci elastycznych systemów obróbkowych są gotowi zaoferować rozwiązania integrujące wszystkie te funkcje w postaci prostych w obsłudze aplikacji. Oprogramowanie firmy Mazak Palletech Manufacturing Web oferuje oprócz wyżej wymienionych funkcji również możliwość wysyłania

ustanawia standardy formatu plików i przesyłania danych. Wizja ta jest wdrażana częściowo, tak jak wspomniane wcześniej rozwiązanie firmy Mazak, łączące zarządzanie przepływem palet z funkcją programowania obrabiarek.

Innym przykładem jest zintegrowane środowisko automatyki IQ Platform, oferowane przez firmę Mitsubishi. Zapewnia ono łatwą integrację i komunikację sterowników PLC i kontrolerów robotów oraz obrabiarek CNC tej firmy, zarówno elektryczną, jak i programową.

JEDEN JĘZYK PROGRAMOWANIA Korzyścią dla operatorów jest wprowadzenie wspólnego języka programowania. Jeden algorytm dla wszystkich elementów pozwala kontrolować wiele mechanizmów z użyciem wspólnych pętli, funkcji matematycznych i struk95

RYNEK

OTWARTY KOD ŹRÓDŁOWY Trudno oczekiwać, aby w przyszłości miał powstać uniwersalny system, pozwalający na integrację elementów automatyki różnych producentów. Środowisko takie, działające na zasadach otwartego kodu, tworzone przez społeczność, byłoby jednak krokiem milowym pozwalającym na prostą integrację skomplikowanych systemów produkcyjnych. Jako pierwszy krok wykonany przez producentów w tym kierunku można traktować tworzenie konsorcjów, zajmujących się opracowywaniem wspólnych standardów komunikacyjnych, takich jak Ethernet POWERLINK.

A MOŻE W CHMURZE? Ostatnie sukcesy oprogramowania, bazującego na rozproszonych systemach przechowywania i przetwarzania danych, czyli popularnej chmurze sprawiły, że aktualnie badacze, producenci i użytkownicy myślą o systemach produkcyjnych wykraczających poza ramy pojedynczego zakładu. Przewiduje się, że podstawą optymalnego użycia posiadanych środków produkcji będzie traktowanie infrastruktury, maszyn 96

Rys. 1. Układ laboratorium Elastycznego Systemu Produkcyjnego z zaznaczeniem stanowisk i przenośników palet

i oprogramowania jako usług dostępnych dla użytkowników. Wiąże się to z dynamicznym alokowaniem zadań produkcyjnych do poszczególnych maszyn z wielu połączonych zakładów ze względu na kryterium ekonomiczności lub oszczędności energii. Wymaga to systemów analizujących ogromne ilości danych, pozwalających na bieżącą ocenę jakości i opłacalności produkcji oraz pozwalających na swobodną komunikację między producentami i jednostkami zamawiającymi wyroby.

Systemy informatyczne, integrujące możliwości i zapotrzebowania wielu firm, wkrótce mogą zmienić sposób myślenia o wytwarzaniu.

REKONFIGUROWALNY SYSTEM TRANSPORTOWY Szkieletem ESP, wdrożonego przez Zakład Projektowania Technologii Politechniki Poznańskiej, są moduły transportu materiału, powstałe w oparciu o komponenty Bosch Rexroth. Palety poruszają się na paskach zębatych, leżących na płaskich prowadnicach.

W skład modułu wchodzą również napęd oraz szafa, w której znajduje się blok wejść i wyjść cyfrowych, połączony magistralą PROFINET z głównym sterownikiem. W dowolnym miejscu modułu można zainstalować napędzany pneumatycznie stoper, zatrzymujący paletę lub bardziej dokładny, podnoszący ją pozycjoner, stosowane w celu wykonania na przenoszonych elementach zabiegów technologicz-

nych. Szybkiemu montażowi i demontażowi podlegają także mechanizmy podnoszenia palety i przenoszenia jej na inny, ustawiony poprzecznie moduł przenośnika. Znajdująca się w skrzynce elektrycznej wyspa rozproszonych wejść i wyjść cyfrowych ma przypisany adres IP. Sprawia to, że moduły mogą zostać połączone w dowolnej kolejności i konfiguracji, i rozpoznane przez główny program sterujący. Pozwala to w prosty sposób skalować linię, w zależności od rodzaju i wielkości serii wytwarzanych produktów.

Krótki czas rozbudowy, od projektu do uruchomienia, wynika z modułowej budowy, prostego montażu i oprogramowania przyspieszającego planowanie nowych konfiguracji systemu transportowego. Moduły transportowe mają dwa komplety przyłączy, co pozwala ustawiać je w formie linii i pierścieni.

W obecnej postaci, przedstawionej na rysunku 1, system jest ustawiony w układzie pętli z poprzeczką i podwojoną jedną z linii. Takie rozmieszczenie modułów transportowych pozwala na wybór dowolnej sekwencji przepływu palety między stanowiskami oraz powrót do maszyny, po wykonaniu innych operacji, jeżeli wymaga tego proces technologiczny. Ruch przenośników odbywa się zawsze w jedną stronę. Elementy toru transportowego położone wzdłużnie są ustawione na nieco innej wysokości niż elementy poprzeczne.

Przenoszenie palet pomiędzy modułami dokonuje się za pomocą podnoAUTOMATYKA

Fot. Politechnika Poznańska

tur danych, z jasnymi zależnościami czasowymi, prostą komunikacją i odczytem danych z sensorów w czasie rzeczywistym. Dużym uproszczeniem dla integracji obrabiarek CNC, robotów przemysłowych i systemów wizyjnych jest możliwość sprawnego przekształcania układów współrzędnych między układem globalnym a układami poszczególnych urządzeń. Korzystne byłoby zawarcie w języku programowania komend, odpowiadających za obsługę modeli elementów otoczenia, a także zintegrowanie systemu automatyki ze środowiskiem modelowania 3D, z możliwością swobodnego posługiwania się modelami CAD. Trójwymiarowe systemy wizyjne mogą dostarczać dane o przestrzennej geometrii wyrobów na paletach oraz na temat narzędzi w magazynie. Wizualizacja z odpowiednio dużą częstotliwością odświeżania w oprogramowaniu pozwoliłaby na zdalne monitorowanie i zarządzanie pracą systemu.

RYNEK śników. Ich pas ma własny, niezależny napęd, który może działać w obie strony; mogą zatem kierować paletę z przenośnika w trzech kierunkach, do przodu, w lewo i prawo. Cecha ta pozwala budować dowolnie skomplikowane struktury rozgałęzionych linii, pętli i siatek.

ESP działający w laboratorium Politechniki Poznańskiej nie obejmuje systemu transportowego drugiego rzędu.

Paleta w czasie zabiegu technologicznego pozostaje na linii, a przejazd jest blokowany. Minimalizacja związanych z tym faktem niedogodności wymaga starannego projektowania algorytmów ustalających kolejność wprowadzania produkowanych części na linię oraz sterowania przepływem. Są to zagadnienia, którymi zajmują się studenci w ramach zajęć oraz przygotowywania prac dyplomowych.

Fot. Politechnika Poznańska

ZASTOSOWANIE RFID Firma Bosch Rexroth jest również producentem układu śledzenia palet za pomocą znaczników RFID. Bez urządzeń ID 200, przesyłających dane do centralnej bazy, obsługiwanej przez główny sterownik, zaprogramowanie algorytmu kierującego palety na odpowiednie stanowiska w ESP byłoby bardzo trudne. Anteny znajdujące się przy każdym stanowisku systemu odczytują niewielki znacznik, umieszczony w narożu palety. Zapisana jest w nim informacja o numerze palety, identyfikatorze transportowanego na nim produktu oraz o sekwencji wykonanych i jeszcze oczekujących zabiegów. Następstwem przeprowadzenia operacji na elemencie z danej palety jest aktualizacja informacji o stanie operacji, przez nadpisanie danych w znaczniku.

Urządzenie ID 200 komunikuje się z głównym sterownikiem PLC przez magistralę PROFIBUS i ma możliwość podłączenia dwóch anten. Jego konfiguracja w zintegrowanym systemie TIA Portal firmy Siemens nie jest skomplikowana. Po wgraniu plików konfiguracyjnych GSD urządzenie jest widoczne w projekcie. Odczytane tagi mogą być w prosty sposób przechowywane w bazach danych i przetwarzane przez algorytm sterowania. Gromadzone dane są nie tylko niezbędne w programie ste4/2015

rującym przepływem przez sieć, ale umożliwiają również przygotowywanie raportów o wydajności i stopniu użycia systemu oraz liczbie wykonanych wyrobów z poszczególnych grup. Elektroniczny system rozpoznawania palet zapewnia bezpieczeństwo procesu technologicznego poprzez gwarancję uruchomienia za każdym razem odpowiedniego programu obróbki oraz właściwą kolejność zabiegów obróbkowych.

ROBOTYZACJA ELASTYCZNEGO WYTWARZANIA Roboty przemysłowe są uznawane za środki produkcyjne o najwyższym stopniu elastyczności. Jedno urządzenie daje możliwość przeprowadzania wielu zabiegów, od spawania i zgrzewania, poprzez montaż, aż po malowanie i kontrolę jakości. Możliwości mogą zostać rozszerzone jeszcze bardziej poprzez zastosowanie elastycznego systemu wymiany chwytaków z magazynem.

W ramach ESP działają obecnie trzy roboty przemysłowe. Dwie jednostki ABB IRP 140 stanowią odrębne stanowiska w systemie. Jeden manipulator został podwieszony na pomoście na słupach i obejmuje swoim zasięgiem cztery pozycjonery palet.

Ma możliwość przekładania wyrobów i oprzyrządowania technologiczne-

go między paletami. Program robota może być pisany on-line – przy robocie, na kontrolerze z ekranem dotykowym i dżojstikiem sterującym manipulatorem, w kartezjańskim układzie współrzędnych lub w układzie członów robota. Możliwe jest również opracowanie programu off-line na dowolnym komputerze z zainstalowanym oprogramowaniem ABB Robot Studio. Pakiet daje sposobność modelowania całego stanowiska i otoczenia robota, co ułatwia wyznaczenie stref niebezpiecznych, w których nastąpi zmniejszenie prędkości ramienia lub jego zatrzymanie. Minimalizuje to ryzyko kolizji, uszkodzenia robota i oprzyrządowania.

Proces programowania on-line przy zastosowaniu modeli CAD wyrobów jest szybszy od tradycyjnego i zwykle wymaga jedynie drobnych korekt na stanowisku produkcyjnym.

CHWYTAKI Dla zapewnienia szerokich możliwości manipulowania przedmiotami o zróżnicowanym kształcie i wielkości do robota przypisano magazyn chwytaków.

Zastosowana w tym przypadku została technologia firmy Schunk. Chwytaki równoległe, różniące się kształtem szczęk, przeznaczone do chwytania zewnętrznego, jak i wewnętrznego (przy rozwieraniu szczęk), zamocowane są na interfejsach systemu wymiany chwytaków (fot. 1). Zacisk na

Fot. 1. Magazyn chwytaków robota przemysłowego

97

RYNEK

SYSTEM WIZYJNY Drugi robot ABB obsługuje stanowisko montażowe, wspierane systemem wizyjnym. Połączenie możliwości systemu wizji maszynowej z robotem przemysłowym może dać wymierne korzyści w zakresie ograniczenia złożoności oprzyrządowania niezbędnego do wykonania zabiegu. Studenci badają na tym stanowisku możliwość montażu wyrobów elektronicznych i elektromechanicznych.

MANIPULATOR NA TORZE Trzeci, niewielki manipulator Mitsubishi (fot. 2), poruszający się po torze jezdnym, służy jako transport drugiego rzędu, przenoszący obrabiane elementy z palety transportowej do uchwytów obrabiarek.

Robot przemysłowy współpracujący z obrabiarkami stanowi już przykład prostej elastycznej celi wytwarzania.

Stanowiska tego typu znajdują się w ofercie producentów obrabiarek.

PRZYKŁADY Z RYNKU Firma DMG MORI zaprezentowała układ, w którym robot przemysłowy

Fot. 2. Zrobotyzowane gniazdo obrabiarek

98

za pomocą wymiennych chwytaków przenosi zarówno palety, jak i elementy obrabiane. Stanowi on jedyny element transportowy. Możliwość wielokrotnej zmiany orientacji przedmiotu oraz szybka wymiana oprzyrządowania pozwalają na znaczące zwiększenie wydajności i kompletną obróbkę na jednej frezarce całej gamy produktów.

Takie stanowisko, wsparte odpowiednim systemem sterowania i oprogramowaniem CAM, może już być nazywane elastycznym. Spełnia podstawowe kryteria w zakresie możliwości wykonywania pojedynczych wyrobów zamiast serii, łatwości wdrażania nowych modeli elementów, możliwości wprowadzania zmian w harmonogramie i kolejności produkcji. Słabą stroną rozwiązania jest fakt braku redundancji. W przypadku awarii któregoś z komponentów całe stanowisko zostanie zatrzymane.

Podobne rozwiązanie, lecz w połączeniu z tokarkami, prezentuje firma Mazak. Dodatkowym atutem jest oferta pełnego oprogramowania zarządzającego stanowiskiem, łączącego funkcje programów CAM, zarządzających gospodarką narzędziową, ustalających kolejność przeprowadzania operacji i podawania części oraz pozwalających na zdalne monitorowanie działania systemu. Bogatą ofertą mogą pochwalić się również integratorzy elastycznych systemów wytwarzania. Robot prze-

mysłowy w systemie posługującym się paletami z punktem zerowym, zaprezentowany przez firmę Fastems, porusza się po torze jezdnym, dzięki czemu może obsłużyć cztery obrabiarki i magazyn palet.

ELASTYCZNY MONTAŻ Elastyczne systemy wytwarzania to nie tylko obróbka skrawaniem. Dąży się coraz częściej do wdrażania systemów montażowych, niewymagających rekonfiguracji urządzeń w produkcji pewnej klasy wyrobów. Najbardziej efektownym przykładem elastycznego montażu są linie w zakładach motoryzacyjnych, pozwalające na składanie kilku modeli samochodów bez zmiany oprzyrządowania. Podobne podejście obowiązuje już także przy wytwarzaniu produktów elektronicznych i medycznych. Niedoścignionym punktem odniesienia dla tego typu systemów jest praca człowieka. Żadne urządzenia nie są jak dotąd w stanie zastąpić ludzkich dłoni i długo nie będą pozwalać na montowanie jednego dnia telefonów komórkowych, a drugiego układów zawieszenia ciężarówek. Wypracowane rozwiązania montażu automatycznego stają się opłacalne w stosunku do pracy ręcznej dopiero, gdy liczba wyrobów przekracza dziesiątki tysięcy sztuk rocznie. Automatyczny montaż musi uwzględniać chwytanie, orientowanie, transport, pozycjonowanie części oraz wykonanie połączenia. Najlepiej, aby obejmował również funkcje bieżącej kontroli jakości. Uczynienie tego procesu elastycznym wymaga możliwości integracji danych z wielu czujników, budowy modeli przestrzennych otoczenia, planowania trajektorii ruchów i chwytania elementów o różnorodnych kształtach.

Niestety, te cechy manipulatorów przemysłowych nadal są w fazie badań i są wciąż mało powszechne w rzeczywistych zastosowaniach przemysłowych. Nadal brakuje łatwego w użyciu oprogramowania, pozwalającego w prosty sposób programować złożone zadania montażowe, uwzględniające kontrolę ruchu z użyciem czujników siły, dynamicznym mapowaniem otoczenia za pomocą trójwymiarowej wizji maszynowej, automatyczne planoAUTOMATYKA

Fot. Politechnika Poznańska

precyzyjnych elementach bazujących jest przeprowadzany pneumatycznie.

Zaletą jest brak konieczności dokładnego pozycjonowania robota i narzędzia w celu zamocowania. Mogłoby być to kłopotliwe w przypadku mniej sztywnych manipulatorów.

RYNEK wanie trajektorii ruchu na podstawie zadaniowych komend oraz obsługę błędów.

Pierwsze próby kompleksowego podejścia do tego problemu zostały już wykonane i to na zasadach wolnego oprogramowania oraz dostępu do wiedzy. Projekt ROS jest zestawem bibliotek programistycznych, które stanowią swego rodzaju system operacyjny dla robotów różnego rodzaju. Jest bazą dla komunikacji między elementami systemu, czujnikami oraz sterownikiem. Ma także możliwość generowania ścieżek manipulatora, ich wizualizację i posługuje się uniwersalnym językiem opisu struktury robotów. Obsługa systemu ROS nie należy jednak do najprostszych, gdyż wymaga znajomości programowania w języku C++.

W oparciu o to oprogramowanie powstają bardzo ciekawe konstrukcje, które mogą wkrótce znaleźć zastosowanie w elastycznych systemach wytwarzania. Przykładem jest dwuramienny robot Baxter, mający zintegrowane narzędzia do przestrzennego rozpoznawania otoczenia za pomocą kamer i czujników siły. Robot nie jest programowany w sposób standardowy, przez wskazywanie kolejnych pozycji z użyciem kontrolera, ale trenowany, czynności są przypisywane do poszczególnych elementów w przestrzeni pracy, a pozycja robota może być w dowolny sposób zmieniana przez ręczne przesuwanie ramion.

Dzięki czujnikom siły robot jest bezpieczny dla operatorów, nie są wymagane kosztowne i zajmujące znaczną przestrzeń ściany, bariery świetlne, maty ani skanery bezpieczeństwa.

Baxter może zastąpić pracowników w uciążliwej pracy kompletowania i pakowania wyrobów, obsługi maszyn i przenośników materiału, gdy serie wyrobów są zbyt krótkie, aby opłacalna stała się sztywna automatyzacja produkcji.

linię. W automatycznym montażu dostarczane są w pojemnikach i wstępnie orientowane przez podajniki rurowe lub z misą wibracyjną. Zwykle jednak są to urządzenia działające z jednym, ściśle określonym elementem. Problemy z poprawnym działaniem mogą się pojawić nawet w przypadku niewielkiej zmiany produkowanego wyrobu. Alternatywą dla tych urządzeń jest dostarczanie do elastycznego systemu montażowego części niezorientowanych, przechowywanych w pojemnikach.

Manipulator wyposażony w system wizyjny o odpowiedniej precyzji jest w stanie uchwycić różnorodne części i ustawić je w pozycji właściwej dla dalszego montażu. Jest to rozwiązanie elastyczne, gdyż zmiana produkowanego wyrobu wywoła jedynie korekty w oprogramowaniu i ewentualną zmianę szczęk chwytaka, w celu dostosowania się do nowego kształtu części.

Kosztem jest dłuższy czas uchwycenia i reorientacji przedmiotu, niż przy zastosowaniu pojemników dokładnie dostosowanych do wybranych komponentów.

Z powyższych względów do tych zadań stosuje się szybkie roboty o kinematyce równoległej, oferowane m.in. przez firmy Fanuc (seria M1) i Kawasaki (seria Y). Urządzenia te nadają się do korekty położenia i obrotu elementów na przenośnikach taśmowych. Do mniejszych części można zastosować podajniki firmy Flexfactory, integrujące manipulator, system wizyjny i oprogramowanie, pozwalające na wprowadzenie nowej części i wybór żądanej orientacji w kilka sekund. Podajnik tego typu rozdziela elementy umieszczone w zasobniku oraz, analizując kluczowe wymiary, ustala aktualną pozycję i przesyła dane do manipulatora, nadającego elementowi zadane położenie.

W takich stanowiskach orientujących stosuje się systemy wizji maszynowej 2D. Zwykle wystarczające jest zastosowanie czujnika wizyjnego z funkcją wyszukiwania części i określania pozycji.

POBIERANIE CZĘŚCI Z POJEMNIKA

ORIENTACJA W TRZECH WYMIARACH

Kłopotliwym zagadnieniem montażu elastycznego jest pobieranie i wstępne orientowanie części, które trafiają na

Tego typu podejście jest przydatne, gdy element ma płaszczyznę symetrii i jest stabilny na płaszczyźnie (nie przewraca

Fot. Politechnika Poznańska

PROJEKT ROS

4/2015

się ani nie toczy) w pożądanej pozycji wyjściowej. Często okazuje się jednak, że przedmiot jest bardziej złożony, ma wiele stabilnych pozycji oraz nie jest symetryczny – tzn. musi być orientowany w sześciu kierunkach. W takim przypadku stosowane są systemy wizji 3D, w połączeniu z przegubowym, sześcioosiowym robotem przemysłowym. Zwykle rozwiązania takie dotyczą większych elementów urządzeń elektromechanicznych. Kamery 3D do tego typu zadań proponuje m.in. firma Sick (seria Ruler).

Urządzenie takie posługuje się triangulacją laserową i przesyła chmurę punktów, odzwierciedlającą elementy na palecie lub w pojemniku do komputera, gdzie rozpoznawane są kształty odpowiadające zadanemu modelowi 3D. Ustalana jest aktualna orientacja oraz obliczane przesunięcie i obrót, jaki musi wykonać manipulator, aby ułożyć wybrany z zasobnika element w pozycji odpowiedniej do dalszego montażu.

RÓŻNE CHWYTAKI W większości przypadków, roboty przemysłowe manipulują materiałem za pomocą przyssawek podciśnieniowych lub chwytaków o dwóch palcach.

Chwytaki te nie są przystosowane do elastycznej produkcji – zwykle kształt szczęk i przyssawek jest dostosowany do przenoszenia ściśle określonego elementu. Modyfikacja części pociąga za sobą opracowanie nowej techniki chwytania i dopasowania szczęk.

Aktualnie stosowanym rozwiązaniem jest korzystanie z systemu wymiany chwytaków. Zwiększa to jednak koszty oprzyrządowania i przestrzeń potrzebną do magazynowania. Możliwe, że wkrótce problem zostanie rozwiązany poprzez powszechne stosowanie chwytaków inspirowanych ludzką dłonią, których prototypy już są prezentowane. Problemem pozostaje jednak sterowanie – sam taki chwytak ma więcej stopni swobody niż cały sześcioosiowy robot. Algorytmy pozwalające automatycznie wybrać strategię chwytu zadanej modelem CAD części nie zostały do tej pory opracowane.

Elastyczny System Produkcyjny, wdrożony przez Zakład Projektowa99

RYNEK nia Technologii, ma służyć jako miejsce dla testów procesów elastycznego montażu. Badane są: wpływ kolejności montażu na sumaryczny czas procesu oraz techniki programowania robotów przemysłowych z użyciem systemów wizji maszynowej w montażu z minimalną ilością oprzyrządowania technologicznego. Rozpatruje się również zagadnienia powtarzalności i dokładności manipulatorów oraz wpływu tych parametrów na zdolność wykonania określonych zabiegów montażowych.

Stanowiska wyposażone w roboty przemysłowe ABB IRB 140, wspomagane magazynem chwytaków i systemem wizyjnym, oraz ergonomiczne stanowisko montażu ręcznego pozwalają sprawdzać w praktyce zaprojektowane procesy technologiczne montażu szerokiej gamy wyrobów.

ELASTYCZNE OPRZYRZĄDOWANIE Większość czasu przygotowania produkcji nowego wyrobu pochłania zaprojektowanie i wykonanie odpowiedniego oprzyrządowania. Również koszty przezbrajania maszyn, związane z zaangażowaniem wysoko wykwalifikowanych pracowników, są znaczne. W elastycznych systemach produkcyjnych zmiana asortymentu może być przeprowadzana kilka razy dziennie. Bardzo kosztowne byłoby w takim przypadku posiadanie oprzyrządowania mocującego i bazującego poszczególne elementy każdej możliwej wersji wyrobu. Pilną potrzebą jest opracowanie oprzyrządowania elastycznego, które w obrębie pewnej klasy wyrobów może się dostosować do zmian pewnych wielkości i cech.

Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie zestawu modułowych, regulowanych bloków i zacisków, dających możliwość pozycjonowania, podparcia i unieruchomienia elementów.

Pełny asortyment elementów tego typu modułowego systemu mocowania ma w swej ofercie m.in. firma Kipp.

Rozwiązania takie są stosowane powszechnie od jakiegoś czasu na centrach obróbkowych, lecz mają także szanse na popularyzację w oprzyrządowaniu montażowym. Trwają pracę nad oprogramowaniem ułatwiającym 100

proces doboru elementów i ich wzajemnego rozmieszczenia. Na podstawie modelu CAD dobierane są punkty podparcia, gwarantujące pewne odebranie wszystkich stopni swobody elementu obciążonego siłami technologicznymi. Projekty te wciąż jednak nie wyszły poza fazę badań i nie trafiły do praktyki przemysłowej.

ROBOTY DWURAMIENNE Ciekawym rozwiązaniem jest zastosowanie ramienia robota przemysłowego, orientującego i ustalającego pozycje części bazowej przy montażu.

Rozwinięciem tego podejścia są antropomorficzne konstrukcje robotów o dwóch ramionach. Jedno utrzymuje element w dogodnej pozycji, a drugie wykonuje proces technologiczny. Budowa opisywanego systemu umożliwia także i tego typu operacje.

Ze względu na potrzebę zachowania zadowalających dokładności pozycjonowania i powtarzalności, oba roboty umocowane są na sztywno do podłoża z użyciem kotw. Dzieląca je odległość uniemożliwia współpracę na drobnych przedmiotach.

Przesunięcie robotów bliżej siebie umożliwiłoby jednak ich współpracę.

Udostępnione przez firmę ABB środowisko programistyczne RobotStudio pozwala na projektowanie ruchów opartych na współpracy dwóch robotów. Gotowe moduły zdejmują z użytkownika konieczność wielokrotnego bazowania i poprawiania trajektorii dla wspólnie pracujących robotów.

W takim przypadku współpraca, jak i samo programowanie, odbywają się w jednym układzie współrzędnych dla obu robotów. Przy odpowiednim odwzorowaniu rzeczywistego stanowiska w środowisku wirtualnym, można stworzyć skomplikowany program, pozwalający na wykonywanie jednego zadania przez dwa roboty. Programowanie takiej funkcji w sposób niezależny dla dwóch manipulatorów byłoby żmudne i mało efektywne.

Dodatkowym atutem jest zabezpieczenie tak stworzonego układu przed przypadkową kolizją, która zostanie zakomunikowana użytkownikowi już na etapie projektowania, co pozwoli na jej wyeliminowanie i korektę programu.

BEZPIECZEŃSTWO System produkcyjny powinien być przede wszystkim niezawodny, dlatego znaczna część wysiłków programistów przeznaczona jest na obsługę ewentualnych błędów. Oczywiste jest, że im więcej elementów systemów, tym więcej jest możliwości powstania niezgodności. Na szczęście funkcje raportowania błędów i rejestrowania danych o funkcjonowaniu systemu są częścią większości pakietów oprogramowania.

Nadal brak jest jednak wdrożonych systemów, mających możliwość automatycznej naprawy błędów, wyboru kolejnego celu ruchu na podstawie danych z sensorów i geometrycznego modelu otoczenia.

Innym zagadnieniem jest zapewnienie bezpieczeństwa ludziom w otoczeniu maszyn. Wciąż najczęściej stosowanym podejściem jest odgrodzenie stanowisk sztywnymi ścianami, a tam gdzie nie jest to możliwe, w miejscach dostarczania materiału i odbioru gotowych wyrobów, stosowane są kurtyny świetlne i maty bezpieczeństwa.

Podobnie zabezpieczono laboratorium Elastycznego Systemu Produkcyjnego Politechniki Poznańskiej. Za bezpieczeństwo studentów odpowiadają ściany, których konstrukcję nośną stanowią profile aluminiowe systemu firmy Bosch Rexroth. Aby zapewnić możliwość obserwacji procesu, niezwykle ważną w procesie dydaktycznym, tam gdzie jest to możliwe, zastosowano płyty z przezroczystego tworzywa sztucznego. Dostęp do stanowisk, możliwy tylko w trakcie zatrzymania systemu, zapewniają kurtyny świetlne i maty, obsługiwane przez programowalny sterownik bezpieczeństwa firmy Wieland. Całość zarządzana jest przez sterownik nadrzędny, za pośrednictwem odpowiednio dobranych przekaźników bezpieczeństwa.

Podejście zakładające sztywne zabezpieczenie stanowisk nie jest efektywne. Wymaga wytworzenia trwałych, drogich konstrukcji i zastosowania stosunkowo kosztownych czujników.

Zwiększa się poza tym powierzchnia zajmowana przez system. W ostatnich latach dąży się do wdrażania stanowisk, w których robot może bezpośrednio współdziałać z człowiekiem AUTOMATYKA

RYNEK bez groźby wypadku. Działają one w oparciu o skanery bezpieczeństwa, wykrywające w czasie rzeczywistym osoby znajdujące się w przestrzeni pracy robota i wysyłają sygnały spowalniające lub zatrzymujące ruchy ramienia manipulatora.

Podobny efekt można uzyskać wyposażając manipulator w zestaw czujników siły, reagujących na kontakt członów robota z otoczeniem zewnętrznym. Robot zatrzymuje się w ułamku sekundy, w przypadku potrącenia operatora lub elementu wyposażenia stanowiska. Zgodnie z tą filozofią już wkrótce pracownicy będą mogli bez strachu podchodzić do robotów przemysłowych i współpracować z nimi.

Korzystne dla elastyczności systemu wytwarzania jest stosowanie jednorodnych, modułowych układów bezpieczeństwa. Szczególnie przydatne wydają się moduły wejść i wyjść, które mogą łączyć się za pomocą dowolnej magistrali danych. Przykładem takiego rozwiązania jest technologia SafetyBridge, opracowana przez firmę Phoenix Contact. Programowalne rozproszone moduły, połączone dowolną siecią, przesyłają między sobą sygnały wejściowe z kurtyn, przycisków bezpieczeństwa i mat oraz wyjściowe, zatrzymujące maszyny i urządzenia, traktując nadrzędny sterownik i sieć jedynie jako medium pośredniczące.

INTERFEJS CZŁOWIEK–MASZYNA Pracownicy są bardzo ważnym elementem elastycznego systemu wytwarzania, dlatego kluczową jego cechą powinna być zdolność do sprawnego i ergonomicznego przekazywania informacji o aktualnym stanie maszyn i przeprowadzanych na nich zabiegach. Podstawowym miejscem kontaktu ludzi z elastycznym systemem produkcyjnym są stacje załadunkowe i rozładunkowe.

Jest to najlepsze miejsce na umieszczenie paneli wyświetlających wszelkie niezbędne do obsługi systemu dane.

Przede wszystkim konieczne jest prezentowanie informacji o aktualnym zapotrzebowaniu na oprzyrządowanie oraz półwyroby do produkcji, potrzebne do wykonania założonych planów produkcyjnych. Pracownicy umiesz4/2015

Rys. 2. Topologia sieci laboratorium Elastycznego Systemu Produkcyjnego

czają żądane elementy na paletach, na przenośnikach taśmowych, lub stołach obrotowych, w zależności od budowy danego systemu. W bardziej złożonych zastosowaniach pracownikom dostarczane są również informacje o aktualnym stanie narzędzi skrawających i komunikaty diagnostyczne obrabiarek i robotów.

Najpowszechniej stosowane do tego celu są panele HMI, komunikujące się bezpośrednio z nadrzędnym sterownikiem PLC poprzez zastosowaną magistralę danych. W omawianym laboratorium wdrożonym przez Politechnikę Poznańską, przy stacji załadunku i rozładunku palet, znajduje się dotykowy panel HMI firmy Siemens z serii Comfort o przekątnej ekranu 15 cali.

Ekranów wizualizacji technologii jest kilka. Przedstawiają topologię połączeń sieci z informacją o poprawności kontaktu (rys. 2). Uszkodzenie przewodów, jednego z modułów lub sekcji zasilania może być natychmiastowo wykryte z uwzględnieniem miejsca wystąpienia awarii. Głównym ekranem jest ekran przedstawiający zarys linii, na którym wyświetlane są średnie czasy wykonania zabiegów na danych stanowiskach, ich bieżący stan (oczekiwanie, obróbka, gotowość) i numery aktualnie obsługiwanej palety i produktu. Po umieszczeniu palety w stacji załadunku pojawia się okno przypisania konkretnego produktu.

Krok ten decyduje o ścieżce przejścia między stanowiskami oraz wykonywanych na wyrobie zabiegach. Wprowa-

dzenie do bazy danych nadrzędnego sterownika nowego produktu polega na wybraniu kolejnych stanowisk, przez jakie przejść ma wyrób. Poza tym konieczne jest zaprogramowanie obrabiarek CNC i robotów przemysłowych.

W większości przypadków, jeżeli produkty należą do jednej klasy, nie jest konieczne opracowywanie algorytmów od początku. Stosując odpowiednie uporządkowanie kodu można przenosić i dostosowywać całe bloki programów. Wielokrotne użycie kodu skraca czas potrzebny do wdrożenia produktu w ramach elastycznego systemu wytwarzania.

Wizualizacja procesu produkcyjnego jest często wybieranym tematem projektów studenckich w Zakładzie Projektowania Technologii Politechniki Poznańskiej. Wdrażane są narzędzia służące usprawnieniu procesów technologicznych, jak na przykład algorytm ustalający optymalną kolejność umieszczania wyrobów w systemie produkcyjnym dla uzyskania jak najlepszego stopnia wykorzystania stanowisk. Istotną częścią zagadnienia było zaprojektowanie intuicyjnego interfejsu dla operatora, pozwalającego na proste wprowadzanie zapotrzebowania na wyroby i odczytywanie zaleceń.

ELASTYCZNOŚĆ A PRODUKTYWNOŚĆ Wydajność elastycznego systemu produkcyjnego, z racji uniwersalności, jest trudna do bezpośredniego określenia. Częstym przypadkiem 101

RYNEK sko wyposażone w jedną obrabiarkę oraz manipulator przemysłowy przenoszący części obrabiane ma już znamiona stanowiska elastycznego.

Stanowiska takie, o dopasowanym do potrzeb stopniu elastyczności, znane są w literaturze jako systemy produkcyjne o skupionej elastyczności FFMS (ang. Focused Flexibility Manufacturing System). Podejście takie pozwala opracować system produkcyjny na podstawie kryteriów ekonomicznych, z uwzględnieniem planów produkcyjnych na najbliższe lata.

PODSUMOWANIE

jest nieznajomość na etapie projektowania wszystkich wyrobów, jakie będą wytwarzane w ramach rozwiązania. Kluczowym zadaniem jest określenie rodzaju wykonywanych zabiegów, kierunków, z jakich będą wykonywane i tym samym liczby i zakresu niezbędnych zmian orientacji wyrobu. Określenie czasu wykonania wyrobu wymaga wstępnego wyboru obrabiarek, maszyn montażowych i elementów układu transportowego.

Konieczne jest uwzględnienie ograniczeń technologicznych, odpowiedniej sekwencji zabiegów obróbkowych i montażowych lub wymogu obróbki powierzchni o zawężonej tolerancji z jednego zamocowania.

Planowanie elastycznego systemu produkcyjnego, który ma zapewnić szerokie możliwości adaptacji do zmian i jednocześnie rozsądne nakłady inwestycyjne jest zadaniem bardzo złożonym i czasochłonnym. Integratorzy tego typu systemów mogą ułatwiać sobie zadanie i oferować rozwiązania, które w znacznym stopniu przewyższają potrzeby użytkownika końcowego i są przez to drogie. Laboratorium Elastycznych Systemów Produkcyjnych (fot. 3) ma za zadanie być miejscem testów nowoczesnych elementów elastycznej produkcji oraz metod planowania i zarządzania. Ma służyć nie tylko studentom, ale jest również otwarte na współpracę z przemysłem.

102

Z praktycznych obserwacji wyłania się obraz przedsiębiorstw potencjalnie zainteresowanych elastycznymi systemami produkcyjnymi. Duże firmy, zajmujące się produkcją seryjną, starają się jak najlepiej stosować posiadane środki i inwestują jedynie, gdy jest to absolutnie konieczne. Z kolei przedsiębiorstwa zajmujące się wyrobami niszowymi zwykle starają się maksymalizować wydajność przez zakup obrabiarek specjalizowanych. Firmy działające jako podwykonawcy muszą zmagać się ze zmienną, zależną od aktualnych zamówień, produkcją i to one najchętniej inwestują w rozwiązania elastyczne. Trudno jednak znaleźć wdrożony system, w pełni zasługujący na to miano. Praktyczne rozwiązania są systemami pośrednimi. Przybierają one formę automatycznych linii produkcyjnych, wyposażonych w pewne elementy umożliwiające jednoczesną produkcję kilku odmian wyrobu lub skracające czas przestojów w przypadku wprowadzenia nowych produktów.

Przykładem mogą być linie montażowe w przedsiębiorstwach branży motoryzacyjnej lub artykułów gospodarstwa domowego.

Z drugiej strony mniejsi podwykonawcy są zainteresowani prostymi celami produkcyjnymi, składającymi się nieraz tylko z jednej maszyny oraz automatycznych układów transportowych i wymiany narzędzi. Stanowi-

mgr inż. Jakub Wojciechowski mgr inż. Arkadiusz Pietrowiak dr hab. inż. Olaf Ciszak Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania Politechnika Poznańska

AUTOMATYKA

Fot. Politechnika Poznańska

Fot. 3. Zrobotyzowane stanowiska do testowania procesów montażowych

Pojęcie elastyczności produkcji obejmuje wiele zagadnień, od typowego projektowania technologii po tematykę komputerowej integracji produkcji.

Mimo dojrzałości tematu i bogactwa opracowań, część problemów nadal nie została rozwiązana na tyle skutecznie, aby wejść do praktyki przemysłowej. Powstaje jednak coraz więcej metod poprawy niezawodności, ekonomicznej opłacalności i skrócenia czasu wdrażania systemu. Nowości techniczne, takie jak coraz szybsze obrabiarki, manipulatory oraz intuicyjne sposoby ich sterowania sprawiają, że elastyczne systemy produkcyjne powinny być coraz bardziej przystępne, korzystne i tym samym częściej spotykane w polskich zakładach produkcyjnych. Przemawiać za tym powinny zyski płynące z elastycznego podejścia do zadań produkcyjnych, takie jak możliwość autonomicznej pracy dzięki układom automatycznego transportu, wymiany i magazynowania palet czy narzędzi oraz, co za tym idzie, zwiększony stopień użycia maszyn i ograniczone wymagania co do liczby maszyn oraz zajmowanej przestrzeni.

Dobrze zintegrowany system pozwala na natychmiastowe zmiany w programie produkcji i dostosowywanie się do zmian, co daje wyraźną przewagę nad konkurencyjnymi przedsiębiorstwami.

BIBLIOTEKA PROJEKTOWANIE PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH – SPAWALNICTWO Tomasz Chmielewski rok wydania: 2013, format: B5, objętość: 164 strony, oprawa: miękka cena: 30 zł

W książce w przystępny i kompleksowy sposób przedstawiono zagadnienia związane z projektowaniem procesu technologicznego spawania konstrukcji wykonywanych z wybranych grup stali, od etapu przygotowania procesu spawania, doboru materiałów (podstawowych i dodatkowych), planu operacji spawalniczych, na zabiegach koniecznych do wykonania na zespawanych uprzednio elementach kończąc.

Choć publikacja w zamierzeniu autora jest przede wszystkim skryptem akademickim, może ona stanowić podstawę do samodzielnego rozwiązywania problemów związanych z procesami spajania w technologicznym wytwarzaniu wyrobów i konstrukcji metalowych w praktyce przemysłowej, zarówno na etapie projektowania procesu technologicznego, jak i samego wyrobu.

JAK OPRACOWYWAĆ I INTERPRETOWAĆ WYNIKI POMIARÓW Jolanta Gałązka-Friedman, Karol Szlachta rok wydania: 2014, format: B5, objętość: 66 stron, oprawa: miękka cena: 18 zł

Wykonywanie pomiarów jest zwykle czynnością zdecydowanie prostszą niż interpretacja wyników, a tym bardziej określanie niepewności pomiarowych. Autorzy w publikacji w sposób uporządkowany omawiają, jak narysować wykres, jak poprawnie zapisać wynik i oszacować niepewność pomiaru (metodą A oraz metodą B). Przedstawiono zasady analizy niepewności pomiarów oraz metody opracowania wyników pomiarów pośrednich i bezpośrednich. Omówiono podstawowe zagadnienia z rachunku niepewności, następnie przybliżono wiedzę teoretyczną dotyczącą metod opracowania i prezentacji wyników pomiarów. Stosowane w publikacji nazewnictwo i metody obliczania niepewności są zgodne z zasadami zalecanymi przez Międzynarodową Organizację ISO, opisanymi w przewodniku „Evaluation of Measurement Data-Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement”.

PODSTAWY TRANSMISJI CYFROWEJ

red. Andrzej Dąbrowski, Przemysław Dymarski rok wydania: 2013, format: B5, objętość: 202 strony, oprawa: miękka cena: 31 zł

W książce przedstawiono podstawowe zagadnienia transmisji sygnałów cyfrowych.

Omówiono właściwości sygnałów źródłowych (obrazy nieruchome i ruchome) i podstawy ich kodowania; podstawowe media transmisyjne (m.in. linie długie, falowody, światłowody) i ograniczenia wynikające ze skończonej pojemności kanału; sygnały cyfrowe naturalne i zmodulowane; odbiór optymalny i suboptymalny sygnałów cyfrowych zakłóconych szumem oraz odbiór w obecności interferencji międzysymbolowych; elementy synchronizacji elementowej i blokowej; kodowania nadmiarowego oraz zwielokrotniania.

4/2015

103

WSPÓŁPRACA

ABB SP. Z O.O. TEL. 22 223 77 77, WWW.NEW.ABB.COM/PL ............................................................................................ 92–93

AUTOMATYKAONLINE TEL. 504 126 618, WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL ....................................................................................... 63

AUTOMATYKA-POMIARY-STEROWANIE SA TEL. 85 74 83 400, 85 74 83 403, WWW.APS.PL ............................................................................................... 10

AXON MEDIA GROUP TEL. 533 344 700, WWW.AXONMEDIA.PL .............................................................................................................. 13

BALLUFF SP. Z O.O. TEL. 71 787 68 30, WWW.BALLUFF.PL, WWW.LEUZE.PL ................................................................... 30–33

B&R AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA SP. Z O.O. TEL. 61 8460 500, WWW.BR-AUTOMATION.COM ............................................................................ 9, 80–81

COMAU POLAND SP. Z O.O. TEL. 32 217 94 02, WWW.COMAU.COM ....................................................................................... II OKŁ., 42–44

DANFOSS POLAND SP. Z O.O. TEL. 22 755 06 68, WWW.DANFOSS.PL/NAPEDY .................................................................................. 78–79

PPUH ELDAR TEL. 77 442 04 04, WWW.ELDAR.BIZ ........................................................................................................................... 6

ELESA+GANTER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 22 737 70 47, WWW.ELESA-GANTER.PL ......................................................................................... 84–85

ELMARK AUTOMATYKA SP. Z O.O. TEL. 22 541 84 65, WWW.ELMARK.COM.PL ................................................................................................... 15, 86

ELOKON TEL. 22 812 71 38, WWW.ELOKON.PL ....................................................................................................................... 67

FESTO SP. Z O.O. TEL. 22 711 42 71, WWW.FESTO.PL ................................................................................................... I OKŁ., 46–47

104

AUTOMATYKA

WSPÓŁPRACA

IGUS SP. Z O.O. TEL. 22 863 57 70, WWW.IGUS.PL ................................................................................................................ 7, 82–83

IZBA GOSPODARCZA „WODOCIĄGI POLSKIE” TEL. 48 52 376 89 25, WWW.IGWP.ORG.PL ......................................................................................................... 14

KUBLER SP. Z O.O. TEL. 61 849 99 02, WWW.KUBLER.PL ............................................................................................................. 34–35

LANGAS GROUP TEL. 22 696 80 20, WWW.LANGAS.PL ....................................................................................................................... 8

MOVIDA CONFERENCES IZABELLA KIRICZOK I WSPÓLNICY S.K. TEL. 22 626 02 62, WWW.MOVIDA.COM.PL ......................................................................................................... 19

NO-EL SP. J. RYSZARD NOWAK, BARBARA MUSIAŁEK TEL. 32 203 91 37, WWW.NO-EL.PL ............................................................................................................................ 12

PEPPERL&FUCHS TEL. 22 256 97 70, WWW.PEPPERL-FUCHS.PL ........................................................................................... 11, 87

PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP TEL. 22 874 00 00, WWW.PIAP.PL .............................................................................................................. 39, 40–41

PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP, PIAP DESIGN TEL. 22 874 01 94, WWW.DESIGN.PIAP.PL ............................................................................................................. 69

RADWAG WAGI ELEKTRONICZNE TEL. 48 384 88 00, WWW.RADWAG.PL ........................................................................................88–91, III OKŁ.

ROCKWELL AUTOMATION TEL. 22 32 60 700, WWW.ROCKWELLAUTOMATION.PL .......................................................... 74, IV OKŁ.

SCHMERSAL-POLSKA SP. J. E. NOWICKA, M. NOWICKI TEL. 22 816 85 78, WWW.SCHMERSAL.PL ................................................................................................... 26–29

SCHUNK INTEC SP. Z O.O. TEL. 22 726 25 00, WWW.SCHUNK.COM ............................................................................................. 75, 76–77

SUCCESSPOINT TEL. 48 720 911 820, HTTP://SUCCESSPOINT.PL/NODE/14 .................................................................... 14

4/2015

105

LUDZIE

STANOWISKO: dyrektor techniczny FIRMA: Turck Sp. z o.o.

ANDRZEJ DEREŃ Inżynier automatyk z 20-letnim stażem w branży. Absolwent Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Opolskiej o specjalności automatyzacja procesów przemysłowych. Karierę zawodową rozpoczynał jako integrator systemów automatyki procesowej w opolskich firmach. Uczestnicząc w wielu międzynarodowych projektach (m.in. dla inwestorów w Izraelu, Rosji, Australii czy Hiszpanii), zdobył bogate doświadczenie w aplikacjach branży chemicznej i petrochemicznej oraz we współpracy w międzynarodowym środowisku.

Pracę w firmie Turck Sp. z o.o. rozpoczął 14 lat temu jako doradca technicz106

ny, specjalista od rozwiązań dedykowanych do stref zagrożenia wybuchem.

Obecnie jako dyrektor techniczny kieruje działem wsparcia technicznego w siedzibie firmy w Opolu oraz nadzoruje największe i najważniejsze projekty realizowane przez Turck w Polsce. Obszar zainteresowań i kompetencji zawodowych to przede wszystkim automatyka procesowa w strefach Ex, a także możliwości wykorzystania rozwiązań stosowanych w automatyce produkcyjnej na polu automatyki procesowej.

Andrzej Dereń jest m.in. inicjatorem stworzenia przez Turck Polska systemu zarządzania majątkiem produkcyjnym w oparciu o technologię RFID. Jest też

jednym z pomysłodawców i realizatorów nowo powstałego Centrum Szkoleniowego i Aplikacyjnego. Otwarte w tym roku centrum szkoli obecnie kursantów z zakresu remote I/O i wireless, technologii RFID czy systemów wizyjnych. Uczestnik i prelegent wielu seminariów i konferencji branżowych.

Aktywny także w środowisku międzynarodowym. Od kilku lat z ramienia centrali w Niemczech reprezentuje firmę Turck w międzynarodowej organizacji Fieldbus Foundation, promując technologię Foundation w Europie Centralnej i Wschodniej. Prywatnie mąż i ojciec, fan motocykli, dobrej muzyki, „winnych destylatów” i piłki ręcznej.

AUTOMATYKA

RUCH

W I Z UA L I Z AC J A

S T E R O WA N I E

B E Z P I E C Z E ŃST WO

ETHERNET/IP

NOWA kompaktowa platforma sterowania posiadająca wszystko, co niezbędne.

NOWA platforma sterowania Allen-Bradley firmy Rockwell Automation zapewnia potrzebne rozwiązania sterowania w zaskakująco niskiej cenie. n Platforma sterowania CompactLogix zapewniająca skalowalność od 2 do 16 osi ruchu n Standaryzacja upraszcza projektowanie, pracę i konserwację n Komunikacja EtherNet/IP pozwalająca na standaryzację i udoskonalone zarządzanie danymi n Zintegrowany ruch i przemienniki w sieci EtherNet/IP

Rockwell Automation Sp. z o.o. ul. Powązkowska 44 C, 01-797, Warsawa Telefon: +48 22 32 60 700 Email: rawarszawa@ra.rockwell.com

www.rockwellautomation.pl

Copyright © 2013 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. CompactLogix™ is a trademark of Rockwell Automation, Inc.

19812 OEM Midrange Page Advert Templates A4_PL AW V2.indd 1

05/11/2013 15:49