Hoge prestaties in veilige machines

No.18 | NL

Hoge prestaties in veilige machines Technology & Trends

04. Geïntegreerde veiligheid in bedrijf 12. Gezichtsherkenning in combinatie met HMI 16. Snel dataloggen

2

Hoge prestaties in veilige machines

No.18

Nieuwe trends en ontwikkelingen in de markt blijven een grote invloed hebben op de eisen van machinebouwers overal ter wereld. Bijvoorbeeld wetgeving die ervoor zorgt dat fabrikanten proactief preventieve maatregelen doorvoeren die bijdragen aan verbetering van de voedselkwaliteit en beperking van terugroepacties tot een minimum. Of -natuurlijk- veiligheid, die al jaren aan strikte eisen moet voldoen. Hierbij is de effectieve integratie van veiligheid in de machinebesturing de nieuwe uitdaging voor machinebouwers. Tegelijkertijd worden de uiteindelijke productaanpassingen steeds veeleisender, waardoor de productie-industrie niet alleen een steeds hogere productiesnelheid maar ook een snellere omschakeling verlangt. Door deze complexe eisen en snellere machines is er behoefte aan het loggen van meer gegevens om de lopende processen perfect te kunnen monitoren, of om te kunnen voldoen aan de regelgeving die geldt voor distributieketens. In deze uitgave laten wij zien hoe wij al deze uitdagingen aangaan. U zult ontdekken hoe veiligheid naadloos kan worden geïntegreerd in geavanceerde machinebesturing en hoe snel en veilig datalogging kan worden gerealiseerd. U kunt lezen hoe uw HMI er nu en in de toekomst uit zal zien en hoe verbeterde inspectie en temperatuurregeling uw productiviteit kunnen verhogen. Wij laten ook zien hoe bepaalde toonaangevende machinebouwers hun marktuitdagingen wereldwijd aangaan. Het gaat allemaal om het realiseren van hoge productiesnelheden met veilige machines.

John van Hooijdonk, Marketing Manager Automation

3

INHOUD

04

Sysmac geïntegreerde veiligheid Bespaar tijd bij het plannen, installeren, programmeren, instellen en opstarten.

08

OKAOVision

Op maat automatisch verpakken van individuele producten FaceDproducten etect Met Jomet kunnen webwinkels die verschillende verkopen tot wel vier keer meer producten verzenden.

HumanDet ect

FeatureD e

tect

12

Vision in combinatie met HMI Eyes

Expressio nDetect

Gaze Gezichtsherkenningstechnologie helpt machines Gender intelligent te denken en snel te reageren.

Recognizin

Intention Detect

g Attribute

16

s Recognizin

Communication g Behavio ur error

Datalogging-oplossing geïntegreerd CPU Unit Sysmac Studio in de Sysmac NJ-controller

User Program

DB Connection Servicewijze om data op te Een compacte en kosteneffectieve DB_Insert van machines die met een hoge snelheid werken. slaan

DB Connection Instruction

DBConnection

18

abc

DB Mapping

MapVar

SQL statement sent INSERT ...

Vormherkenning

Relatio databas

DB access

DB ta

When transmission failed (m) 10x snellere beelddetectie tijdens verpakkingsinspectie. EM Area (non-volatile memory)

Direct Power Control (DPC) op FFS-machines Precompensatie grote temperatuurstijgingen en -afnames van de sealklem.

EtherNet/IP

When recovered (n)

Spool memory

20

Server

INSERT ... INSERT ... INSERT ...

TABLE Field1 Field1 Fi Data 1 Data 1 D

4


No.18

Geïntegreerde veiligheid bereikt het hoogste niveau van productiviteit en flexibiliteit Industriële automatiseringsprocessen worden, net als de machines, steeds dynamischer. De noodzaak om de productiviteit, flexibiliteit, ergonomie en veiligheid te verhogen is, net als de noodzaak om het aantal productie-onderbrekingen te verminderen, onvermijdelijk geworden. Alle technologieën en componenten moeten gemakkelijk informatie kunnen uitwisselen om aan deze eisen te voldoen. Omrons Sysmac-veiligheidsoplossing is speciaal ontwikkeld om te voldoen aan alle mogelijke veiligheidsscenario’s en -eisen.

Als een machine in de automatische modus werkt en er wordt een beweegbare veiligheidsdeur geopend, worden alle gevaarlijke bewegingen die binnen een bepaald gebied kunnen plaatsvinden, gestopt door het veiligheidscircuit. Daarentegen moeten bij het handmatig aanzetten of instellen van de machine, alle beweegbare veiligheidsdeuren juist open staan om vrije toegang te hebben tot bepaalde gebieden. Om letsel te voorkomen moet de snelheid van iedere gevaarlijke beweging verlaagd worden tot een veilige waarde, wat bewaakt wordt door veiligheidscomponenten. Anderzijds is, als een uiterst nauwkeurige instelling moet plaatsvinden op volle snelheid of met vol vermogen, een andere bedrijfsmodus nodig, zoals 100% snelheid in de handmatige of semi-automatische modus. In deze modus kunnen beweegbare veiligheidsdeuren gesloten of geopend zijn, afhankelijk van de behoefte bij het instellen. Om de kwaliteit van de productie te controleren en handmatig monsters te nemen, moet ook een nieuwe bedrijfsmodus worden ingesteld en moeten nieuwe veiligheidsfuncties worden ontworpen. Als de noodstopknop wordt ingedrukt, stopt de gehele machine de gevaarlijke bewegingen. De complexiteit van een individuele machine wordt groter wanneer die machine gekoppeld wordt aan meerdere machines via dezelfde procesleiding: er ontstaat technisch en formeel een nieuwe machine waarvan alle veiligheidsfuncties en uitwisselingssignalen gekoppeld zijn. Het gevolg is dat een groot aantal veiligheidscomponenten in één machine zijn aangebracht, maar met vele andere worden gedeeld.

5

NJ-besturing

Safety over EtherCAT-frame

Sysmac Studio

EtherCAT-telegram

NX-veiligheidsbesturing: Omron’s geïntegreerde veiligheidsoplossing met Sysmac

Gemakkelijk wordt eenvoudig en eenvoudig is veilig De trend naar, en neiging tot geïntegreerde veiligheid levert veel technische voordelen op en slechts enkele nadelen. Bij eenvoudige machines zorgt de geïntegreerde veiligheid voor een vermindering van: • De complexiteit van de automatisering door de eenvoudige onderlinge verbindingen en dialoog tussen alle componenten. • Het aantal componenten doordat alle verschillende talen samensmelten tot een standaard interface waar alle apparaten veilig een dialoog met elkaar kunnen aangaan. • De reactietijd en de veiligheidsafstanden. • De herstarttijd nadat een veiligheidsfunctie in werking is getreden. • Onverwachte handelingen. • De programmeertijd door het gebruik van dezelfde programmeringssoftwareomgeving en de herbruikbaarheid van programma’s. • De bedrading en de opstarttijd. • De tijd voor probleemoplossing door de volledige integratie van de diagnosefunctie.

De geïntegreerde veiligheid vergroot ook: • De productiviteit van de machine of van de productielijn. • De modulariteit van de machine. • De schaalbaarheid van functies en complexiteit. • De nauwkeurigheid in alle processen door de volledig geïntegreerde diagnosefunctie. • De diagnose vanaf de bedrading tot en met de component. Bij toepassing van geïntegreerde veiligheid zijn de kosten van de componenten weliswaar wat hoger, maar daardoor wordt de tijd die nodig is voor het plannen, installeren, programmeren, instellen en opstarten exponentieel verminderd.

Gemak voor de fabrikant

Gemak voor de initiële veiligheidsinspectie

Gemak voor de eindgebruiker

Gemak voor periodieke veiligheidsinspecties

Planning

Bedrading

Gebruiken en begrijpen

Wijzigingen constateren

Ontwerp

Hardware I/O

Onderhoud

Bedrading

Machinebouw

Combinaties van logica

Storingen begrijpen

Hardware I/O

Installatie

Documenten

Wijzigen (*)

Combinatie van logica

Tests of controles

Functies uitbreiden of toevoegen(*)

Documenten

Inbedrijfstelling

Hardware hergebruiken (**)

Documentatie (*) Als u hiertoe gemachtigd bent (**) Afhankelijk van de opgegeven standtijd/levensduur

6


Veiligheidshardware Ieder geïntegreerd veiligheidssysteem moet signalen van ieder type veiligheidssensor als invoer accepteren. Van een heel simpele elektromechanische schakelaar met potentiaalvrije contacten tot slijtagevrije sensoren die gebruikmaken van pulserende invoeren of een uitgangssignaal-omschakelapparaat (OSSD), ongeacht de benodigde detectietechnologie. Alle veiligheidsapparatuur, zowel op prestatieniveau als op het niveau van geïntegreerde veiligheid, kan worden ondergebracht in één enkel systeem. Omrons Sysmac-veiligheidsoplossing is speciaal hiervoor ontworpen.

INGANG Detectie Technologie Mechanisch

Aansluiting Technologie Elektromechanisch: vrije potentiaal

Gecodeerde magnetische sensor Inductieve sensor Transponder sensor (enkele code, meerdere codes) Drukgevoelig Beveiligingsapparatuur Passieve infrarode veiligheidstoestellen Opto-elektronische sensor Directe reflectie Opto-elektronische sensor Diffuse reflectie Vision-gebaseerde veiligheidsapparaten

Elektronisch met potentiaal (PNP)

Digitaal met testpulsen (1 kan.) Digitaal met testpulsen (1 kan.) vertraging/terugkoppeling van spiegel OSSD (2 kanalen) Analoog signaal

De krachtige combinatie van de Sysmac Studioprogrammeersoftware met de veiligheids-CPU kan een programmabelasting van maximaal 2MB aan, of 1024 digitale I/O in slechts één netwerk. Sysmac Studio ondersteunt ook de IEC 61131-3 programmeerstandaard alsmede het PLCopen Safety-compatibele functieblok met instructies. De geïntegreerde veiligheidsoplossing maakt het mogelijk informatie direct te delen tussen het veiligheidsprogramma en het standaardprogramma zonder extra werk, alleen maar door de variabelen in het veiligheidsgebied te definiëren. Het delen van niet-veiligheidsgerelateerde signalen in het veiligheidsprogramma gaat ook gemakkelijk. De veiligheidsfunctieblokken van Sysmac Studio bestrijken het gehele gebied vanaf een elementaire wiskundige functie tot veiligheidsfuncties zoals noodstop, bewaking van

No.18

beveiligingen of beveiligingsvergrendelingen, elektrosensitieve veiligheidsapparatuur (lichtschermen, scanners, enz.), keuzeschakelaar voor bedrijfsmodus, mutingfuncties, speciale gevoelige apparaten (sensoren met enkele bundel, veiligheidsmatten, bumpers, randen, enz.), voetschakelaar or 2-handsbediening, etc. U kunt uw eigen veiligheidsfunctieblokken of macro’s samenstellen en testen met de off-line simulator. De probleemoplosser integreert en bewaakt alles tot aan de laatste kabel of beweging toe, detecteert kortsluiting en onderlinge sluiting in de bedrading, en controleert alle veiligheidsfunctieblokken met alle diagnosefuncties, zonder inspanning van de programmeur: u beschikt over dezelfde informatie alsof u voor de machine staat. Bepaalde technologische trends, zoals wifi-veiligheidsnetwerken, zijn voor sommige toepassingen de enige oplossing, maar niet toepasbaar in vele andere gevallen. Ethernet for Control Automation Technology (EtherCAT) is een van de snelste protocollen die er momenteel bestaan en biedt de mogelijkheid om de veiligheidsfunctie te integreren in Fail Safe over EtherCAT (FSoE). Samen bieden deze beide functies tal van mogelijkheden.

Iedere gevaarlijke beweging van een machine of productielijn kan op drie manieren worden gestopt: • Via het standaardbesturingssysteem. Dit systeem wordt aangestuurd door het besturingssysteem (PLC). • Via normale veiligheidsstops. Deze stops worden normaliter geactiveerd door veiligheidssensoren. Bij deze stops wordt de stroomsterkte alleen verlaagd of geregeld op een multi-operationele, dynamische wijze, en alleen vanaf de plaats waar de beveiliging of veiligheidsapparatuur is aangebracht. • Door een noodstop. Deze stop wordt normaliter geactiveerd door een persoon die in een potentieel gevaarlijke situatie verkeert. De machine moet onmiddellijk worden gestopt, ongeacht de gevolgen daarvan.

7

Situaties waarin gevaarlijke bewegingen moeten worden gestopt (waarbij de machine al dan niet stroomloos wordt gemaakt): De gangbare typen uitgangssignalen van lokale of externe voorzieningen die voorkomen in het geïntegreerde veiligheidssysteem, en de meest dynamische beweginggerelateerde veiligheidsfuncties die geïntegreerd zijn in de servoaandrijvingen of in de frequentieregelaars, zijn in de onderstaande tabel vermeld. Veiligheid in motion is een van de belangrijkste trends waaraan door fabrikanten van componenten wordt gewerkt.

Situatie

Besturingssysteem

Veiligheidssysteem

PLC (gewoonlijk)

S-PLC gewoonlijk geïntegreerd met de bijbehorende PL/SIL

Elektrisch

Regeling

Mechanisch

Voeding

Elektronisch

Pneumatisch

Voeding

Elektroventiel

Hydraulisch

Compressor

Elektroventiel

Hydraulisch Pomp

Normale situatie

Ja

Nee

Ja

Nee

Ja

Nee

Ja

Nee

Ja

Nee

Veiligheidssituatie Geactiveerd door beveiliging of veiligheidsapparaat

-

Ja

Ja

afhankelijk gewoonlijk is de stroom ingeschakeld

Ja

afhankelijk

Ja

afhankelijk, schakelt de stroom normaal niet uit

Ja

afhankelijk, schakelt de stroom normaal niet uit

Noodsituatie Geactiveerd door noodstopknop

-

Ja

Ja

Ja, soms met geringe vertraging

Ja

Ja, soms met geringe vertraging

Ja

Ja, blaast gewoonlijk de leidingen leeg

Ja

Ja, perst de vloeistof gewoonlijk in de tank

UITGANG Klassiek-fysiek

Omrons Sysmac-veiligheidsoplossingen zijn ondergebracht in twee veiligheids-CPU’s die voldoen aan PL e of SIL 2, en die geschikt zijn voor maximaal 128 veiligheidsknooppuntaansluitingen met een programmacapaciteit van 2 MB, met geïntegreerde I/O-verversingsmodus. Wat in- en uitgangen betreft zijn er twee modellen met 4 en 8 ingangen die gebruikt kunnen worden voor ieder veiligheidsniveau. We kunnen ook een model leveren met 2 uitgangen van 2 A PNP en een model met 4 uitgangen van 0,5 A PNP. Binnenkort komt er ook een model met relaisuitgang.

Relais

Via veilig netwerk Veilig acceleratiebereik

Single Channel (+) Twee kanalen (+;+) Twee kanalen Tweepolig (+; -)

Veilige rembediening Veilige remtest Veilige cam Veilige richting Veilig begrensde versnelling Veilig begrensde verhoging Veilig begrensde positie

Transistors

Veilig begrensde snelheid

Twee kanalen (testpulsen)

Veilig begrensde koppel

Twee kanalen

Veilige bedrijfsstop

Tweepolig (+; -)

Veilige motortemperatuur Veilige stop 1 Veilige stop 2 Monitor veilige snelheid

Analoog

Bereik veilige snelheid Veilige koppeluitschakeling Veilig koppelbereik …

…

8


No.18

Jomet:

Aangepast verpakken – on the fly Ooit gebruikten veel leveranciers handbediende systemen voor het vervaardigen van aangepaste secundaire verpakkingen om hun producten te beschermen gedurende het leveringstraject van de distributiecentra naar de klanten of verkooppunten. Maar doordat de bestelvolumes van webwinkels jaarlijks met wel 40 procent toenemen, is handmatig verpakken in de meeste gevallen geen bruikbare optie meer.

verpakkingstype tegelijk; het opnieuw instellen van de verpakkingsgrootte kon wel een halve dag duren. Jomet maakt gebruik van servotechnologie, waardoor alle belangrijke machineparameters (bewegingen, timing, positionering) ‘on the fly’ kunnen worden ingesteld. In feite zijn het dezelfde instellingen die een menselijke verpakker ook uitvoert, maar dan tien keer sneller - en veel nauwkeuriger.

Jomet onderkent dit probleem. Dit Finse bedrijf is gespecialiseerd in flexibele automatische verpakkingsen palletiseersystemen, en ontwikkelde een oplossing waarbij verpakkingen automatisch worden aangepast aan een afzonderlijk product of een aantal producten. Het concept is beschermd door verschillende octrooien en vertrouwt op de technologie van Omron. De nieuwste modellen van deze fabrikant maken gebruik van het Sysmac-automatiseringsplatform.

Het oorspronkelijke prototype werd in 2008 ontwikkeld voor een grote webwinkel. Dit bleek zo’n succes te zijn, dat de klant in de afgelopen vijf jaar nog enkele van deze machines heeft geïnstalleerd in distributiecentra in heel Europa. Bij deze technologie wordt eerst ieder product gemeten door middel van vision-sensoren, waarna de machine met behulp van servotechnologie de verpakking rondom het product of de producten vormt.

Oudere systemen voor secundair verpakken werden gewoonlijk ingesteld op het vervaardigen van één

Hiermee worden belangrijke besparingen op materialen en transportkosten bereikt. Het verpakkingsmateriaal - gewoonlijk twee- of driewandig golfkarton – wordt automatisch op

9

maat gesneden, gevouwen en waar nodig dubbelgevouwen om bescherming te bieden. Hierdoor is er minder vulmateriaal nodig en wordt afval tot een minimum beperkt. Etiketten en afleveringsbonnen met barcodes kunnen tegelijkertijd worden geprint en op de verpakking worden aangebracht of daarin worden gelegd. En omdat de verpakking exact op het formaat van het product is afgestemd, wordt er geen lege ruimte verscheept – alleen het product en de verpakking. Wat het systeem aantrekkelijk maakt voor webwinkels die verschillende producten verkopen, is onder meer de mogelijkheid om meerdere artikelen (zoals dvd’s en boeken) in dezelfde aangepaste doos te verpakken. Deze pakketten worden veel efficiënter en voordeliger samengesteld dan ooit mogelijk zou zijn met een handmatige verpakkingswijze, waardoor de winkels tot wel viermaal meer producten kunnen leveren dan eerder mogelijk was. Sinds de ontwikkeling van het oorspronkelijke prototype heeft

Jomet soortgelijke machines ook aan enkele andere online leveranciers geleverd. Met Omron’s Sysmac-platform kan de technologie gemakkelijk worden aangepast aan de behoeften van individuele eindgebruikers en aan specifieke producttypen. Zo worden programmeertijd en productontwikkelingstijd tot een minimum teruggebracht, en kan nieuwe automatiseringstechnologie op efficiënte wijze worden geïntegreerd. De B2C-markt – leveranciers met webwinkels die producten rechtstreeks aan de klanten leveren – blijft groeien, en iedere retailer wordt weer met andere uitdagingen geconfronteerd. Jomet’s oplossing kan, met ondersteuning van Omron, in hun behoeften voorzien.

Watch the video: industrial.omron.eu/jomet

10


No.18

Klaar voor de Chinese uitdaging • • • • •

In China sinds 1983 48 kantoren door het hele land 40+ e-learning-modules 20+ traditionele cursussen op 11 locaties Eén-uurs ophaalservice voor reparatie

Het is algemeen bekend dat de Chinese machinemarkt reeds enkele jaren een realiteit is die Europese en Amerikaanse machinebouwers niet kunnen negeren. Waar het lagere marktsegment in China lokaal wordt gedomineerd door plaatselijke fabrikanten, worden de hoogwaardigere machines voornamelijk nog geïmporteerd uit het Westen. De lokale machinebouwers moeten hun groeimogelijkheden nu zoeken in India en andere opkomende markten, terwijl de Europese machinebouwers nog altijd profiteren van een gezonde groei. Dit is echter niet zonder uitdagingen. Een groeiende vraag naar high-end machines In China bestaat een groeiende vraag naar meer geavanceerde apparatuur, waarmee Europese fabrikanten tientallen jaren ervaring hebben. Maar het benutten van deze vraag brengt problemen met zich mee. Ten eerste moeten

• • • • •

24-uurs vervanging van onderdelen 60 medewerkers bij hotline-ondersteuning 24/7 hotline-ondersteuning 100+ online forums voor technische producten 350 R&D-engineers en -technici

de Europese machines worden gelokaliseerd om te voldoen aan de specifieke vereisten van Chinese eindgebruikers. Dit moet snel en efficiënt worden uitgevoerd en vraagt om een voorzichtige aanpak en een helder inzicht in de werking van de lokale markt. De meeste Europese fabrikanten van high-end machines begonnen hun ontginning van de Chinese markt door hun personeel in het westen te gebruiken voor het starten van de productie en het lokaliseren en inbedrijfstellen. Sommige machinebouwers gebruiken nog altijd hun bestaande ontwerpen productiefaciliteiten, maar anderen hebben de stap genomen om lokaal te gaan produceren. Zoals veel westerse fabrikanten echter hebben ontdekt, brengt het opzetten van een lokale productielocatie veel

11

valkuilen met zich mee, en zonder hulp kan dit zeer moeizaam verlopen en veel geld kosten. Om te beginnen moet men een leverancier vinden voor gespecialiseerde onderdelen en systemen – die misschien zelfs wereldwijd niet leverbaar zijn – tegen een kosteneffectieve prijs. Regelmatige en effectieve training van lokaal personeel is ook noodzakelijk, alsmede het opbouwen van goede lokale technische kennis. Snelle, betrouwbare en effectieve inbedrijfstelling is altijd belangrijk, evenals de noodzaak van goed functionerende aftersales. Sommige faciliteiten zijn simpelweg te duur om lokaal op te zetten. R&D-afdelingen, testlaboratoria en vergelijkbare technische functies maken een verschil in het lokalisatieproces, maar brengen ook aanzienlijke investeringskosten met zich mee. Het getuigt van zakelijk vernuft om te zoeken naar een andere oplossing voor deze functies, waarbij geen verliesgevende verplichtingen moeten worden aangegaan.

Omron China wint awards voor beste klantenservice In het beoordelingsprogramma “Beste klantenservice in China 20122013”, georganiseerd door de China Information Industry Association

Ondersteuning op de lange termijn is ook een struikelblok. Chinese eindgebruikers zijn niet anders dan die in andere markten: ze vragen om constante inzetbaarheid van de machines. Hiervoor is een betrouwbare bron vereist van hoogwaardige reserveonderdelen die snel geleverd en gemonteerd kunnen worden, vaardige, bekwame en lokale technische ondersteuning, en reparatiefaciliteiten die de stilstand van machines kunnen minimaliseren door problemen op tijd op te sporen en op te lossen.

en de China Association of Trade in Services, heeft Omron Automation (China) Company Ltd drie verschillende awards gewonnen (een award voor China’s beste servicecenter, een award voor beste service in China en een award voor China’s beste klantenservicemanager). De selectiepro-

Werk met bedrijven die de markt kennen en begrijpen Al deze complexe kwesties moeten worden bekeken en de juiste oplossingen moeten worden gevonden. Dus wat te doen? Opgeven en iets anders gaan doen?

cedure nam acht maanden in beslag, waarbij mystery-klanten de werkwijze beoordeelden van de deelnemende bedrijven in een breed scala aan

Nou, nee. Elk bedrijf dat succesvol een plaats op de Chinese markt heeft verworven, weet dat het kiezen van de juiste zakenpartners de meeste van deze problemen kan oplossen. En voor bouwers van high-end machines komt die geruststelling door de samenwerking met een gevestigde leverancier van automatiseringsproducten die de gevraagde ondersteuning kan bieden.

onaangekondigde contactsituaties. De prijzen werden uitgereikt aan de Vice-President Customer Service Center van Omron China, Long Xu Weihua (midden), hier afgebeeld met twee medewerkers van zijn

Deze ondersteuning wordt op verschillende manieren ingevuld. Ten eerste zorgen geavanceerde trainingsfaciliteiten en een nationaal netwerk van kantoren die het personeel snel up-to-date brengen voor een snelle start, en doeltreffende lokalisatie waardoor men sneller productief is. Daarnaast moeten automatiseringspartners ook vakkundige engineeringteams hebben, een snelle lokale en kosteneffectieve levering van onderdelen, en servicepersoneel dat het belang kent van preventief onderhoud.

bekroonde personeel. Long zei dat deze awards beschouwd worden als industriestandaarden in klantenservice, en dat hij vereerd was om ze namens Omron in ontvangst te mogen nemen: “Het geeft aan dat Omron het belang

De Chinese markt is moeilijk toegankelijk, maar het is niet onmogelijk. Met de juiste planning en – van cruciaal belang – de juiste zakenpartners zijn de kansen voor Europese machinebouwers omvangrijk, en ze blijven groeien.

onderkent van klantenondersteuning, naast productkwaliteit, service en het concurrentievermogen van onze cliënten.”

12


No.18

Vision in combinatie met HMI Machines helpen intelligent te denken en snel te reageren

Om zijn klanten in staat te stellen betere, snellere en veilige machines te produceren, maakt Omron in toenemende mate gebruik van ideeën die oorspronkelijk waren ontwikkeld voor de consumentenmarkt. De OKAO-gezichtsherkenningstechnologie, welbekend bij gebruikers van smartphones en digitale camera’s, zal spoedig worden gebruikt om machines te beveiligen tegen ongeoorloofde bediening of gevaarlijke werkmethoden. Nieuwe technologieën brengen een radicale verandering teweeg in de wijze waarop we met machines zullen communiceren. Als gevolg hiervan zal de machine-interface informatie van onschatbare waarde verschaffen aan ieder die met de machine te maken heeft, van operators tot onderhoudspersoneel, en van machinebouwers tot eindgebruikers. Recentelijk heeft de divisie Industrial Automation van Omron nauw samengewerkt met onze experts op het gebied van OKAO-technologie (letterlijk ‘gelaatsbeeld’ in het Japans). OKAO wordt wereldwijd al toegepast in smartphones en camera’s om de perfecte foto te maken wanneer de betreffende persoon glimlacht. Dit is een bijzonder voorbeeld van Omrons innovatie, omdat OKAO de gelaatskenmerken van iedereen in iedere situatie kan herkennen, analyseren en verwerken, waarbij factoren als geslacht en emotionele toestand worden beoordeeld. Deze technologie kan menselijke intelligentie simuleren door positieveranderingen te detecteren en gedrag, en zelfs bedoeling, te analyseren - bijvoorbeeld door de blikrichting vast te stellen en lichaamsbewegingen zoals handgebaren te herkennen.

13

OKAOVision

FaceDetect HumanDete

ct

FeatureD e

tect

ContourD e

Eyes Gaze Gender

R ecogniz

ing Attr ib

Expressio nDetect

Intention Detect

De t Po ectin sit g ion

tect

utes R ecogniz

OKAO werkt door te letten op gelaatskenmerken zoals de ogen, in relatie tot aangrenzende kenmerken zoals de neus of de mond. Door gebruik te maken van gepatenteerde statistische analysetechnieken en ‘training’ van het systeem aan de hand van enorme aantallen voorbeelden (vele miljoenen zijn er tot nu toe verzameld), is het mogelijk om een 2D-model toe te passen op een 3D-gelaatsvorm en een betrouwbare ‘identiteit’ te creëren voor een bepaald gezicht. Vergroot de veiligheid en voorkom ongeoorloofde bediening van machines Ontwikkelingen zoals OKAO bieden gebruikers nieuwe manieren om met machines te communiceren. OKAO kan bijvoorbeeld helpen de veiligheid te verhogen en ongeoorloofde

ing B eha

viour

handelingen te voorkomen door iemand al op afstand te identificeren en te verifiëren of de persoon wel (of niet) gemachtigd is om aan of met de machine te werken. In een automatiseringsomgeving kan OKAO een machine in staat stellen te beslissen hoe dicht een ongeautoriseerde persoon mag naderen voordat deze bijvoorbeeld bewegende onderdelen kan uitschakelen.

kan wijzigen of productiegegevens kan opvragen.

OKAO zou zelfs nog verder kunnen gaan. De huidige HMI’s zijn voorzien van touchscreens, zodat een technicus of operator daar dicht bij moet komen om ze te bedienen, en er moeten handmatig wachtwoorden worden ingevoerd. Waarom niet de machine zelf laten herkennen wie haar bedient? Dit zou ervoor zorgen dat alleen een geautoriseerde persoon configuraties

Onze relatie tot machines opnieuw definiëren De OKAO-technologie biedt enorme mogelijkheden, en Omron is erop gespitst deze ook toe te passen in de markt voor industriële automatisering. Maar dit is niet de enige wijze waarop onze relatie tot machines opnieuw zal worden gedefinieerd. Denk bijvoorbeeld eens aan het gebruik van data.

OKAO zou zelfs kunnen reageren op lichaamsbewegingen, zoals handgebaren, op afstand. Als een technicus geen directe toegang tot de HMI zou hebben, zou dit kostbare tijd kunnen besparen en zou de machine sneller weer on line kunnen zijn.

14

Waar ter wereld u zich vandaag ook bevindt, u zult waarschijnlijk wel iemand zien die een smartphone, digitale tablet of een mediaspeler gebruikt. Mensen gebruiken sociale media of het internet om op de hoogte te blijven, hun e-mails te verwerken, hun financiële zaken te regelen en natuurlijk soms ook gewoon om te bellen. Kortom, zij gebruiken data. Dit is de digitale wereld, die een drastische verandering teweeggebracht heeft in de wijze waarop, wanneer, waar en waarom mensen communiceren met apparaten. Het is wellicht geen verrassing dat deze technologieën een grote invloed beginnen te krijgen op de eisen van machinebouwers. Hun kernactiviteit is niet veranderd: een machine bouwen die robuust en betrouwbaar is, en die zo efficiënt mogelijk producten maakt. Deze doelstelling zal nooit veranderen, maar nu maakt de technologie nieuwe en innovatieve wijzen mogelijk waarop gebruikers met hun machines kunnen communiceren. Betere en veiligere machines – door betere toegang tot gegevens Bij Omron werken we aan de toekomst en passen we de veranderende rol van de HMI aan om nieuwe waarde toe te voegen aan machines. De wereld van morgen is meer


No.18

gericht op de ‘machine-interface’ als toegangspoort tot de machinegegevens – vanaf iedere willekeurige plaats op aarde. De voornaamste taak van de HMI wordt steeds meer de datatransformatie, waarbij de machinegegevens begrijpelijk worden gemaakt voor een grote verscheidenheid van gebruikers. Ongeacht of die gebruiker een operator is die voor de machine staat, een technicus aan de andere kant van de wereld, of een ERP-systeem, het is de taak van de machine-interface om de machinegegevens te transformeren en ze toegankelijk te maken op het moment dat ze nodig zijn. Het raadplegen en gebruiken van meer data zal ontwerpers helpen efficiëntere machines te bouwen, eindgebruikers helpen een grotere productiecapaciteit met minder afval te realiseren, en machinebouwers helpen betere ondersteuning te bieden gedurende de levensduur van hun machines. Zoals u in deze uitgave kunt lezen, wil Omron ertoe bijdragen deze belofte van hogere prestaties in veiligere,snellere, betrouwbaardere machines waar te maken.

15

Trends in short Geen productievertraging bij omschakeling

Het betreden van de high-end markt in Europa

Voldoen aan de behoeften van veeleisende klanten

De Italiaanse specialist op het gebied van

Beta-Pak Otomatik Paketleme, de toonaan-

De Pack Stacker van Converging Solutions

verpakkingsmachines, Clever, heeft onlangs

gevende fabrikant van verpakkingsmachines

wordt veelvuldig in de Britse voedingsmidde-

een heat-shrink sleeve applicator ontwikkeld,

in Turkije, exporteert zijn hoogwaardige

lenindustrie toegepast voor het automatisch

die gebruikmaakt van een snijunit met

thermovormmachines naar 35 landen in het

stapelen van voorgevormde verpakkingen.

elektronische camera’s.

Midden-Oosten en Noord-Afrika, en breidt nu

Toen het bedrijf wilde concurreren in non-

Vergeleken met conventionele oplossingen

uit naar West-Europa.

foodmarkten en in andere landen, moest

waarbij gebruik wordt gemaakt van

ervoor worden gezorgd dat de machine meer

mechanische nokken, stelt deze elektronische

Efficiëntie en betrouwbaarheid zijn belang-

architectuur operators in staat om van

rijke eigenschappen voor alle verpakkings-

product en formaat te wisselen zonder

machines, maar zeker voor de machines

Dankzij de samenwerking met Omron kon

daarbij de productiesnelheid te verlagen,

die worden gebruikt in de voedingsmidde-

ConSol zijn nieuwste stapelmachine ont-

door de steek en de filmlengte in te stellen.

lenindustrie. Hier kan ongeplande uitvaltijd

werpen met een grotere functionaliteit, een

Dankzij de Omron NJ-machinecontroller

leiden tot het bederven en verloren gaan

snellere instelling, een grotere flexibiliteit en

kunnen operators zowel de fase van het

van producten. Met een uitgebreide markt

een verbeterde diagnose. De modulaire op-

aanbrengen van etiketten op de flessen als

buiten Turkije willen de klanten van Beta-Pak

bouw in combinatie met Omrons ‘plug-and-

de snijfase wijzigen. Belangrijk is het gebruik

machines die wereldwijd verkrijgbaar zijn, en

play’-technologie reduceert de bouwtijd en

van de interne leerfunctie van de PID in de

met een goede ondersteuning.

optimaliseert de betrouwbaarheid met een hoge inzetbaarheid van de machine als doel.

PLC om alle parameters automatisch af te stellen.

kon doen, en sneller.

Lees meer over hoe Omron Beta-Pak ondersteunt bij het betreden van de high-end markten in Europa:

industrial.omron.nl/clever

industrial.omron.nl/beta-pak

industrial.omron.nl/converging_solutions

16


No.18

Snellere en veiligere machines bouwen met de kracht van data ‘Kennis is macht’: het is een populair gezegde. Maar dit doet niets af aan de fundamentele waarheid van dit axioma: we hebben kennis nodig om beslissingen te nemen, en hoe meer we weten, hoe beter onze beslissingen zullen zijn. Het nieuwe dataloggingsysteem van Omron zorgt ervoor dat machinegegevens nauwkeurig, begrijpelijk en veilig worden opgeslagen en volledig kunnen worden geïntegreerd in het databasemanagementproces van een organisatie. Dit levert de informatie op die nodig is om de productie te optimaliseren, de kwaliteit te verbeteren en de inzetbaarheid van de machines te vergroten. Gegevens over het machinegebruik zouden een krachtig hulpmiddel voor het management kunnen zijn. Om dat potentieel te realiseren, zijn echter dataverwerkingssystemen nodig die de informatie efficiënt en effectief kunnen controleren, beheren en analyseren. Voor OEM’s en eindgebruikers kan de mogelijkheid om de kracht van hoogwaardige machinegegevens te benutten, een diep inzicht verschaffen in de productiviteit, zodat wijzigingen kunnen worden aangebracht die zijn gebaseerd op gegevens uit de praktijk. Deze gegevens kunnen worden gebruikt voor het analyseren van het procesbeheer of voor het aanmaken van audit-logs; ze kunnen worden gebruikt om apparatuur te monitoren en vervangingen of programma’s voor preventief onderhoud beter te plannen; ze kunnen een maatstaf zijn voor de productiviteit; ze kunnen worden gebruikt om de winstgevendheid of de kosteneffectiviteit te bepalen van verschillende productieruns, -batches of -ploegen; en ze kunnen een cruciaal besluitvormingsinstrument zijn

voor toekomstplanning. Daarnaast wordt het ook steeds noodzakelijker om aan te tonen dat wordt voldaan aan de regelgeving voor de leveringsketen. Een compacte en kosteneffectieve wijze om data op te slaan Informatie over het machinegebruik heeft echter alleen waarde als deze gegevens betrouwbaar en volledig zijn, en beveiligd zijn tegen manipulatie. Hiervoor is een robuust en efficiënt dataloggingsysteem nodig. Omron biedt de oplossing door in de Sysmac NJ-controller een compact, kant-en-klaar en kosteneffectief loggingsysteem te integreren voor gegevens van snelle machines in gesynchroniseerd bedrijf in een industriële omgeving. Het dataloggingsysteem kan alles registreren wat nodig is om productieprocessen te analyseren en de kwaliteit op alle niveaus te waarborgen. In dit uitgebreide systeem kunnen alle gegevens tegelijkertijd worden opgeslagen door hetzelfde apparaat, van waarden van passieve sensoren tot slimme gegevens en variabelen voor interne regeling. Hierdoor kunnen gebruikers de oorzaak van incidenten blootleggen, storingen en uitvaltijd van machines analyseren, en het materiaal- en energieverbruik optimaliseren. Het systeem levert ook waardevolle invoergegevens voor statistische procesbesturing, Pareto-analyse of ieder ander kwaliteitsbeheerinstrument. De software voor databaseverbinding is in de Sysmac NJ-controller geïntegreerd. Er is geen andere hardware of middleware nodig, en deze directe verbinding zorgt ervoor dat de gegevensoverdracht snel en veilig plaatsvindt.

17

Deze veiligheid wordt nog eens vergroot door beveiliging met een gebruikersnaam en wachtwoord voor verbinding met de databaseserver, en de gegevens worden versleuteld tijdens de overdracht. En als de verbinding met de databaseserver om welke reden dan ook wordt onderbroken, worden de gegevens tussentijds opgeslagen in de controller, klaar voor overdracht zodra de verbinding met de server is hersteld. Net als alles op het Sysmac-platform is ook het programmeren van de verbinding met de database in de NJ-machinecontroller heel eenvoudig. Er zijn standaardfunctieblokken beschikbaar voor besturing, statusrapportage en gegevensoverdracht, en wanneer de instelling gereed is, kan de verbinding met de database constant worden bewaakt. Traceerbaarheid en compatibiliteit Traceerbaarheid is in de afgelopen jaren een belangrijke zaak geworden. De GMP-richtlijn van de Europese Unie (Good Manufacturing Processes = goede wijze van produceren) en 21 CFR-voorschriften van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) bevatten strenge richtlijnen voor het bijhouden van betrouwbare en beveiligde procesdocumenten die een toelaatbare en herhaalbare kwaliteit waarborgen. Het dataloggingsysteem van Omron is een gebruiksvriendelijk, efficiënt en handig systeem

dat u helpt aan deze eisen te voldoen. Volledig geïntegreerd De waarde van machinegegevens kan alleen worden geoptimaliseerd als ze in ruime mate beschikbaar zijn voor alle betrokkenen. De informatie kan – op zichzelf of samen met andere gegevens – worden gebruikt door verschillende afdelingen en teams voor procesverbetering en -analyse, rapportage aan het management en voor audits. De integratie in bedrijfssystemen kan eenvoudig worden uitgevoerd door de eigen IT-afdeling van een organisatie met gebruik van standaardtechnologieën. Er is geen specialistische herprogrammering nodig. Omron’s dataloggingsysteem is een primeur voor de industrie, speciaal ontwikkeld om machinebouwers, OEM’s en eindgebruikers te helpen een formeel systeem in te richten voor het registreren en veilig opslaan van machinegegevens. Het systeem creëert een nauwkeurig en betrouwbaar auditspoor van gebeurtenissen die in de loop van de tijd op een productielijn zijn voorgevallen. Door de machinegegevens te integreren in het grotere databasemanagement van een organisatie, biedt Omron’s systeem grote voordelen aan bedrijven die het volledige potentieel van dit hulpmiddel willen benutten. industrial.omron.nl/regulations_pharma_f_b

Communicatiefout

CPU Unit

Server

Gebruikersprogramma: Instructie verbinding DB

Service verbinding DB

EtherNet/IP

Relationele database

Invoegen DB Verbinding DB

abc MapVar

Toewijzing DB

SQL-statement verzonden INVOEGEN ...

Toegang DB Indien hersteld (n)

Indien transmissie mislukt (m) EM-gebied (niet-vluchtig geheugen)

Opslaggeheugen

INVOEGEN ... INVOEGEN ... INVOEGEN ...

Spool-functie - Bij een communicatiefout zullen de gegevens automatisch worden opgeslagen in de spool buffer.

TABEL Veld1 Data1

Veld1 Data1

Veld1 Data1

Veld1 Data1

18

No.18


Vormherkenning Dankzij nieuwe beeldverwerkingsmethoden 10x snellere detectie tijdens verpakkingsinspectie De hoge verwachtingen van consumenten met betrekking tot de informatie over levensmiddelen, farmaceutische producten en non-food-producten, alsmede nieuwe wettelijke voorschriften, leiden ertoe dat producenten een groeiende behoefte hebben aan inspectieoplossingen die controleren of deze informatie juist is aangebracht. Behalve eindinspecties voeren deze producenten in toenemende mate in-line inspecties uit op kritische punten in de betreffende verwerkingsstappen. Beeldverwerking voor zeer snelle verpakkingsprocessen houdt vaak een compromis in tussen snelheid en precisie De inspectie van uiterlijke verpakkingskenmerken en de gedrukte informatie op etiketten en verpakking vervult een centrale rol in het proces. Het zijn juist deze elementen die de consumenten meteen opvallen en die meestal de doorslag geven bij hun aankoopbeslissing. Er kunnen zelfs juridische consequenties aan verbonden zijn. De toenemende kostendruk op het productieproces leidt echter tot hogere verwerkingssnelheden. Voor veel inspectiesystemen betekent dit een enorme uitdaging als het gaat om een nauwkeurige detectie van objecten en mogelijk speciale gevallen met variabele omgevingscondities. De benodigde rekenkracht is vaak groot en wordt gezien als een beperkende factor voor de verwerkingssnelheid.

Runtime-snelheid Grootte ingevoerde afbeelding

0

VGA

2M

5M

50

100

150

[ms] 200

250

300

30.9ms 0.4ms

x77

0.9ms

x105

1.5ms

x175

95.0ms

262.8ms

Gemiddelde kwadratische fouten 0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

[pixel] 0.16

0.18

onscherp laag contrast

Door het gebruik van nieuwe beeldverwerkingsalgoritmen (bijvoorbeeld ‘edge-based sparse’-functies, variaties absorberende sjablonen etc.) en supersnelle parallelle hardware-architectuur, kan de nieuwe Omron FH-serie optische inspectiesystemen detectiesnelheden bereiken die ruim 10x hoger zijn dan die van conventionele inspectiesystemen. In vergelijking met vorige algoritmen detecteert de FH 100x sneller en neemt tegelijkertijd de detectiekwaliteit toe.

erosie occlusie overlappend grootte wijzigingen Vorige

Shape Search III

0.20

19

1990

2000

2010

Op afbeelding met grijstinten gebaseerd

Op rand gebaseerd

Op onderbroken rand gebaseerd

Minimalisering van verschillende grijstinten

Piekdetectie van aangrenzende correlaties

Snelle minimalisering van verschillende grijstinten

Foutieve minimalisatie tussen overeenkomstige punten

6,5

Zoeken

1980 Op binaire afbeelding gebaseerd

75

92

87

94

‘Sparse-edge’-detectiealgoritme lost problemen met vorige beeldverwerkingsalgoritmen op Sinds de jaren tachtig is er elk decennium weer een nieuwe doorbraak geweest in de beeldverwerkingsalgoritmen voor objectdetectie. In de jaren tachtig maakten op binaire beelden gebaseerde algoritmen een relatief snelle objectdetectie mogelijk. Dit snelle algoritme werd aangepast aan de zeer beperkte beschikbare rekenkracht, maar bleek gevoelig voor lawaai, veranderende verlichtingsomstandigheden, schaduweffecten, laag contrast en andere omstandigheden. Tegen 1990 nam de snelheid van de hardware in hoog tempo toe, waardoor een accuratere analyse van de grijsschaalwaarden van het beeld kon worden gemaakt en tegelijkertijd het aantal problemen in verband met een laag contrasteffect kon worden gereduceerd. Na 2000 brachten ‘edge-based’-algoritmen verbeteringen tot stand met betrekking tot veranderende verlichtingsomstandigheden en schaduweffecten, hoewel deze algoritmen nog steeds hun nadelen hadden wanneer het ging om wazige beelden en lage contrasten. De nieuwe ‘sparse edge’-detectiealgoritmen gebruiken en reduceren deze informatie tot duidelijk identificeerbare en representatieve punten. Hierdoor wordt de kans op fouten uitgesloten en tegelijkertijd wordt de verwerkingssnelheid sterk verbeterd. Variatie-absorberende methode vergroot stabiliteit en snelheid door variatieprognose Bij conventionele inspectiesystemen kunnen kleine afwijkingen in de positie van objecten, bijvoorbeeld als gevolg van trillingen in de transportband, een foutloze of snelle verwerking van de beeldinformatie belemmeren. Eventuele softwareaanpassingen om deze fouten te

compenseren, kunnen de rekenkracht en daardoor ook de verwerkingssnelheid sterk verminderen. De oplossing voor dit probleem ligt dan meestal in het vinden van een compromis tussen betrouwbaarheid en snelheid. De nieuwe variatie-absorberende methode (waarvoor octrooi is aangevraagd) voorspelt mogelijke variaties op representatieve punten van de op de band gevolgde objecten. Deze variaties worden samengevat via een intelligent clusterproces. Een analyse van deze clusters reduceert detectiefouten, terwijl de verwerkingssnelheid hoog blijft door het lage geheugengebruik. Dit zorgt voor supersnelle beeldverwerking met een tien keer grotere precisie (bijvoorbeeld door vergelijking van de gemiddelde kwadratische fout). Slimme visualisatiemethode maakt intuïtieve beeldoptimalisatie zelfs voor onervaren gebruikers mogelijk De criteria om een duidelijk en stabiel objectbeeld te krijgen en dat met optimale eenvoud te verwerken, zijn uiterst complex. In het verleden werd een verbetering van het originele beeld voor verwerking door inspectiesystemen vaak proefondervindelijk beoordeeld, of op basis van jarenlang opgebouwde ervaring. Het nieuwe visualisatie- en beeldoptimalisatieconcept van de Shape Search III-software in het FH-inspectiesysteem van Omron maakt het gemakkelijk om het beeld te verbeteren, zelfs voor niet-ervaren gebruikers. De software gebruikt een intelligente benadering die de voor het beeld relevante factoren samenbrengt en zodanig aan de gebruiker presenteert, dat intuïtieve optimalisatie mogelijk is.

industrial.omron.nl/fh

20


No.18

Direct Power Control van Omron maximalisatie van snelheid en kwaliteit in iedere procesfase op FFS-machines De bevolkingsgroei en de toename van het besteedbare inkomen hebben geleid tot een grotere consumentenvraag naar een beter productaanbod tegen lagere kosten. Dit legde direct weer druk op machinebouwers om apparatuur te ontwikkelen die meer producten kan verpakken en die producten ook sneller kan uitleveren. Bij vorm-, vul- en sealmachines die veel gebruikt worden in de levensmiddelen- en farmaceutische industrie is temperatuurregeling één van de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de leversnelheid en -kwaliteit en juist hier kunnen de 2 PID- en de Direct Power Control-technologieën van Omron een duidelijk verschil maken.

21

Vorm-, vul en sealmachines (FFS-machines) worden veel gebruikt voor het supersnel verpakken van producten zoals bijvoorbeeld noten, snoepgoed en andere levensmiddelen en ook farmaceutische producten. Dit type machines biedt een aantal voordelen, waarvan de systeemveelzijdigheid het belangrijkst is. FFS-machines kunnen worden gebruikt voor een zeer breed scala van producten. Het verpakkingsmateriaal, gewoonlijk flexibele folie of film die vanaf een rol wordt toegevoerd, kan snel worden gewisseld, waardoor verpakkingswijzigingen eenvoudig kunnen plaatsvinden. Dit is met name van belang bij producten zoals snacks, waar dezelfde lijn vaak voor het verpakken van een groot aantal verschillende varianten wordt gebruikt.

Een andere omstandigheid is dat tijdens de productiegang de film bij elke sealing warmte absorbeert van de klem, waardoor een lichte daling van de temperatuur optreedt. Dit betekent dat de klem opnieuw moet worden verhit voordat de volgende sealhandeling plaatsvindt.

Nauwkeurige temperatuurregeling is essentieel Het verpakkingsmateriaal wordt rondom het product gevormd en geseald door middel van een verwarmde klem, die de folie of film stevig aandrukt om een afsluiting van hoge kwaliteit te creëren. Beheersing van dit sealproces is van vitaal belang voor het optimaliseren van de snelheid en de kwaliteit die nodig zijn om een hoge doorvoercapaciteit te realiseren en product- of materiaalafval tot een minimum te beperken.

Productierun op volle snelle snelheid meteen vanaf de start Verder kunnen nog problemen optreden wanneer de productie om een bepaalde reden wordt onderbroken of gestopt, bijvoorbeeld om het product of het verpakkingstype te wijzigen. Bij het opnieuw starten kan hierdoor de klemtemperatuur snel dalen met als gevolg een slecht sealresultaat, tenzij dit meteen wordt hersteld – zie afbeelding 1. Anderzijds treden mogelijk ook problemen op als tijdens een korte stop de klem oververhit raakt. Ideaal is om ervoor te zorgen dat de temperatuur altijd constant blijft.

Drie factoren spelen hierbij een rol: de sluitdruk van de sealklem, de timing en de sealklemtemperatuur. Motion control-systemen zorgen voor druk en timing, maar de temperatuurregeling is minstens zo belangrijk. Wanneer de sealklemtemperatuur 2 °C hoger is dan de instelwaarde, kan de seal verbranden. Is de temperatuur 2 °C te laag, dan bestaat de kans dat de seal niet correct of helemaal afwezig is. Om verspilling en schade te voorkomen, is het noodzakelijk dat de juiste temperatuur al meteen bij het begin van de productie wordt bereikt en gedurende het gehele productieproces gehandhaafd wordt. Een bijkomende moeilijkheid is dat de kwaliteit van het sealen niet alleen wordt beïnvloed door de temperatuur van de klem maar ook door de omgevingsomstandigheden: de temperatuur van het verpakkingsmateriaal en van het product zelf. Bijvoorbeeld als producten nat, gekoeld of bevroren zijn, kan de film of folie afkoelen, waardoor het sealen mogelijk mislukt, tenzij warmte ter compensatie wordt toegevoerd. Een van de opties is om machines te ontwerpen met grotere sealklemmen die de warmte langer kunnen vasthouden. Een andere optie is om de folie voor te verwarmen, maar dit is lang niet altijd mogelijk of toelaatbaar.

Machine starten SP

Machine stoppen Defect product onder deze temperatuur

Afbeelding 1, slechte afdichting bij opstarten

De enige gegarandeerde oplossing is om de temperatuur van de sealklem in iedere fase van het sealproces nauwkeurig te regelen. Het 2-PID algoritme van Omron is ontwikkeld om ervoor te zorgen dat gedurende een productierun de klemtemperatuur zich na het sluiten steeds snel herstelt, zodat de temperatuur elke keer als een seal wordt gemaakt, op het optimale niveau blijft. Dit is mogelijk doordat de unieke geïntegreerde auto-tune-functie in de 2-PID temperatuurregeling van Omron het systeem optimaliseert voor een proces met snelle storingsrespons, zoals het sealen op een FFS-machine. De sealklemtemperatuur keert daardoor vrijwel direct terug naar de instelwaarde en is dus optimaal voor de volgende sealing. Dit alles zorgt voor een goede productierun. Wanneer echter een snel werkende FFS-machine tot stilstand komt en daarna wordt herstart, is de balans in the PID-regelkring verstoord. Er treedt dan een temperatuurdaling op, die kan leiden tot

22


niet goed gesealde verpakkingen met als gevolg verspilling van materiaal en/of producten. Het optimum is een snelle foutloze productie Om meteen vanaf de start een optimale en foutloze productie te realiseren, krijgt de sealklem een precompensatie voor een mogelijke temperatuurdaling. Dit wordt gerealiseerd met de Direct Power Control (DPC)-technologie van Omron, die geïntegreerd is in de Sysmac NJ-serie machinecontroller. Het DPC-functieblok wordt geladen met de PID-parameters en andere informatie zoals de machine- en timingwaarden, waardoor het mogelijk is om met behulp van de machinecontroller de sealtemperatuur- en de timingprofielen te berekenen. Machine starten SP

Machine stoppen Defect product onder deze temperatuur

Afbeelding 2, resultaat bij gebruik van DPC, geen slechte afdichting, dus direct goede verpakkingen vanaf de start

No.18

Kort samengevat compenseert dus het PID/auto-tuningsysteem de temperatuurvariaties tijdens de productierun, maar wanneer de machine is gestopt of opnieuw moet worden gestart, neemt de DPC de regeling over en compenseert dan grotere temperatuurstijgingen of -dalingen van de sealklem. Wilt u alle informatie over de manier waarop dit werkt ontvangen, download dan de white paper van Omron over de DPC-functiebloktechnologie. industrial.omron.nl/direct_power_control De Sysmac NJ machinecontroller, die gebruikmaakt van de DPC-functiebloktechnologie, integreert de emperatuurregeling, timing en klemdruk in de bedrijfsvoering van de FFS-machine, zodat verspilling als gevolg van slechte sealkwaliteit kan worden voorkomen. Omdat de DPC-technologie bovendien warmteverlies compenseert, zijn er ook geen grotere sealklemmen nodig. De machines kunnen worden gebouwd met lichtere en goedkopere klemmen, die op hun beurt het energieverbruik verlagen. Voor systeemintegrators, machinebouwers en eindgebruikers zijn de commerciële voordelen duidelijk en bovendien direct beschikbaar.

Entrec: FFS-specialisten gebruiken nu Sysmac De Belgische firma Entrec is gespecialiseerd in de verkoop en verhuur van FFS-machines, met name in het toevoegen van buisfoliesystemen aan bestaande productielijnen. Omron heeft met Entrec samengewerkt om te laten zien hoe het Sysmac-platform in de FFS-buisfoliemachines van Entrec kan worden geïntegreerd. Sysmac is een robuust machinebesturingssysteem dat met ieder apparaat van ander fabricaat kan samenwerken. Entrec kon daarom het platform eenvoudig implementeren. En omdat de nodige technologieën (zoals functieblokken en 2-PID) al geïntegreerd zijn, zijn er geen stand-alone temperatuurregelaars nodig, wat bijzonder interessant was voor Entrec. Lees het complete verhaal op industrial.omron.nl/entrec

23

Technology in short Oplossingen die raken In welke geautomatiseerde machines u ook bent gespecialiseerd, u weet vast dat u op veel manieren kunt innoveren. U bent zich er al van bewust dat er op veel gebieden verbetering mogelijk is. Maar waar begint u? Waar richt u zich op? Waar kunt u het meeste bereiken met zo min mogelijk inspanning? Door de antwoorden hierop voor gerichte industrieën te formuleren, hebben wij het concept ‘gerichte technologieën’ ontwikkeld. Het is een manier van denken over technologie, op basis van de meest urgente behoeften van onze klanten. Het resultaat is een reeks oplossingen die een directe impact heeft op de kern van de bezigheden van onze klanten.

Sysmac: het alles-in-één platform Sysmac is het nieuwste platform voor machineautomatisering van Omron, dat volledig is geïntegreerd. Het is een veelzijdig en betrouwbaar automatiseringsplatform met een nieuwe machinecontroller (Sysmac NJ), waarin beweging, sequencing, netwerkverbindingen en zichtcontrole, nieuwe software (Sysmac Studio) met functionaliteit voor configuratie, programmering, simulatie en bewaking en een snel machinenetwerk (EtherCAT) voor de realtime aansturing van servo’s, frequentieregelaars, vision-systemen en I/O zijn geïntegreerd.

361: De perfecte match Wanneer het om sensoren en componenten gaat, weten we dat de behoeften van onze klanten uiteenlopen. Daarom is onze productontwikkeling op dit gebied gebaseerd op de 361°-benadering. Dit leidt tot productfamilies die een compleet pakket aan keuzemogelijkheden bieden. Van kwaliteitsproducten voor standaardomgevingen tot specialistische apparatuur voor de meest extreme omstandigheden. De 361°-benadering biedt niet alleen een compleet, breed en allesdekkend producten- en dienstenpakket, maar plaatst u tevens in het middelpunt van het productkeuzeproces.

industrial.omron.nl/technologieen

Colophon & Contact Publisher: Omron Europe B.V.

Wegalaan 67-69

NL-2132 JD Hoofddorp

The Netherlands

Tel: +31 (0) 23 568 13 00

Fax: +31 (0) 23 568 13 88

industrial.omron.eu

myomron.com

Copyright: Omron Europe B.V., 2013 Specifications subject to change without notice. Although we strive for perfection, Omron Europe BV and/or its subsidiary and affiliated companies do not warrant or make any representations regarding the correctness or completeness of the information described in this document. We reserve the right to make any changes at any time without prior notice. CD_EN01+TechnologyTrends18

Hoge prestaties in veilige machines

Recommend Documents