Transportne trake su radni konj industrije.
Zaboravite na neprekidne trake koje pokreću indukcioni motori naizmenične struje i fiksne brzine. Savremeni transporteri mogu da pozicioniraju ono što transportuju iznenađujuće brzo i tačno. Opcije uključuju kratke segmente transportnih traka sa direktnim pogonom, više-smerne transportere i automatizovane sisteme koji šalju pojedinačne nosače koji bukvalno fijuču kroz industrijske hale. Od proizvodnje mesa do pakovanja mesa, od rukovanja paketima do paletiranja, transporteri završavaju glavni posao!
Sve počinje sa proizvodnjom. Stari poslovni model skladištenja ogromnih količina jednog predmeta ustupio je mesto sve manjim serijama, dok proizvođači teže nedostižnoj seriji od 1 KOMADA! (PURSUE THE ELUSIVE BATCH OF ONE!) Napravljeno, naravno, treba poslati u drugu fabriku radi dodatne obrade, preprodavcima ili krajnjem potrošaču. Ovde su brojevi iskreno zapanjujući. Amazon je, na primer, samo preko svog programa Amazon Prime u 2017. isporučio više od 5 milijardi predmeta. Tehnologija transportera je ključna za ostvarenje ove magije.
Analitičari predviđaju da će globalno tržište transportera dostići 12,3 milijarde dolara do 2022. godine, u poređenju sa 8,2 milijarde dolara u 2016. To odgovara složenoj godišnjoj stopi rasta od skoro 7,5%, što je 2 ½ puta veći rast od globalnog ekonomskog rasta koji je bio predviđen za 2018. godinu. Azijsko-pacifički region je region najbržeg rasta, sa fokusom na maloprodaju i transport. A najbrže rastući tehnološki sektor u tom geografskom regionu? Automatizovani transporteri, koji koriste kontrolu kretanja da bi vršili pozicioniranje u mikromilimetarskim tolerancijama..
Tehnologija direktnog pogona / Direct Drive
Transportne trake sposobne za precizno kretanje igraju ključnu ulogu u proizvodnji. Na primer, komad treba da stane tačno ispred senzora radi pregleda ili na tačno mesto sa koga ga uzima robot u okviru operacije preuzimanja i postavljanja. Sistemi za kontrolu kretanja mogu tačno, brzo i ponovljivo pozicionirati delove.
Iako konvencionalni motorreduktori mogu pružiti brzo i precizno kretanje potrebno za industrijske primene, oni nisu nužno optimalno rešenje. Uticaji su uvek presudni u industrijskom okruženju, bilo uticaji na fabriku i na skladište ili na samu mašinu. Kombinacija motora, glave zupčanika, spojnice i povratne sprege troši značajnu količinu prostora uz povećanje troškova i povećanog održavanja. Otežan pristup takođe može uticati na performanse.
Motori sa direktnim pogonom pružaju alternativu.
U motoru sa direktnim pogonom, sam motor je deo sistema. Umesto da osovina motora pomoću spojnice poveže pogonski točak transportera, osovina motora je osovina pogonskog točka. Ovaj pristup povećava obrtni momenat. Takođe podržava veću slobodu u dizajniranju.
Video: “Motori bez okvira” (Drum Motor, Pogonska Rolna itd) mogu se ugraditi u valjke transportera kako bi se obezbedio visok obrtni momenat i tačna kontrola u kompaktnom prilagođenom paketu.
Ovi motori zahtevaju više stručnosti od verzija u kućištu u fazama dizajna i instalacije, ali korisnici mogu da rade sa svojim dobavljačima kako bi pojednostavili proces i rukovanje.
Aktivne transportne trake
Konvencionalni transportni sistemi koriste duge, složene strukture kako bi izvršavali uobičajene zadatke poput sortiranja, paletizacije i depaletizacije. S obzirom na važnost prostora i vremena, moderne industrijske organizacije trebaju kompaktnije, ekonomičnije i efikasnije metode pozicioniranja. Pristup poznat pod nazivom Active Roller Belt (ARB) tehnologija primenjuje relativno jednostavne komponente kretanja na transportere da bi brzo i pouzdano izveo čak i sofisticirano, visokoprecizno pozicioniranje.
Pokretači (davači, aktuatori) ispod nosača okreću valjke, omogućavajući im da pozicioniraju teret u lokalnom koordinatnom sistemu, čak i dok se kreće u globalnom koordinatnom sistemu celog transportera. Komponente koje se voze na transporteru mogu se brzo postaviti linearno i rotaciono, uključujući preusmeravanje kroz sve uglove od 30 ° do 90 °. U kombinaciji sa senzorima za mašinsku viziju, tehnologija se može koristiti za sortiranje niza proizvoda pomoću znatno jednostavnijeg i kompaktnijeg sistema nego što bi bilo moguće konvencionalnom tehnologijom transportera.
Svaki pogon se sastoji od aktuatora sa vretenom i zupčanikom koji pokreće integrisana stepenasta pogonska jedinica. Step motor pokreće vreteno koje okreće zupčanik. Zupčanik, zauzvrat, vrti valjke kaiša da bi pomerio paket. Broj aktuatora u datom segmentu je funkcija složenosti i granularnosti zahtevanog kretanja. U zavisnosti od širine transportera i broja aktuatora, sistem može da premešta više objekata vrlo sofisticiranim putanjama (pogledajte video 3).
Pametna tehnologija transportera
Tokom više od jednog veka automatizacija je podrazumevala razvoj mašine ili proizvodne linije za ponavljanje istih koraka. Oprema je bila skupa, ali dugi životni ciklusi proizvoda značili su da je oprema imala dug životni vek nakon što je kompanija postigla povraćaj ulaganja. Danas se paradigma promenila. Potrošači žele raznolikost, što znači da su proizvođačima potrebna rešenja za automatizaciju i transport koja im omogućavaju da odgovore. „Naročito u potrošačkoj ambalaži, potražnja za masovnim prilagođavanjem i personalizacijom zaista pokreće puno specifikacija krajnjih korisnika za opremu koja je brža i fleksibilnija“, kaže Oliver Hiatt, iTrak menadžer proizvoda u kompaniji MagneMotion (Devens, Massachusetts).
Pametni transporteri, zahvaljujući kontroli kretanja, pružaju rešenje. Ovi sistemi se sastoje od kart-kolica pojedinačno i asinhrono postavljenih duž linije. Povezivanje i online komunikacija velike brzine omogućava promenu programa u realnom vremenu. Rezultat je visoko odzivan transportni sistem, efikasan za različite aplikacije kao što su montaža, pakovanje, laboratorijske usluge, pa čak i teška industrija.
Koncept pametnog transportera zasnovan je na onome što je u osnovi linearni frejmles motor bez okvira (misli se na motornu rolnu). Vođice ili tačnije rečeno tračnice, koje su obložene zavojnicama, deluju kao stator. Kolica, koja su permanentni magneti, deluju kao rotori / sile. Statori su podeljeni u zone i kontrolišu se putem centralizovane ili peer-to-peer distribuirane arhitekture. Rezultat je sistem koji može narediti pojedinačnim kart-kolicima da idu do određene tačke određenom brzinom (vidi video 4). Nudi brzinu i fleksibilnost za rešavanje modernog proizvodnog okruženja.
Pristup pametnog transportera omogućava vam da dinamički prilagodite svoju proizvodnju, kaže Nuzha Yakoob, viši menadžer proizvoda u Festo-u (Islandia, Nev York). Takođe vam omogućava da dinamički menjate veličine serije i broj varijacija unutar serije.
Sledljivost je još jedna ključna prednost. Tradicionalni transportni sistem registruje položaj proizvoda kada se nalazi na određenoj stanici. Dok je proizvod u pokretu, sistem ne može da nadgleda lokaciju bez dodatnih senzora kao što su čitači bar-koda instalirani na više tačaka na transporteru. Taj pristup dodaje složenost, troškove, tačke kvarova i opterećenje obrade.
U pametnim transporterima, segmenti statora sadrže linearne enkodere, što omogućava sistemu da u svakom trenutku nadgleda lokaciju svakih kart-kolica. Taj nivo granulacije čini tehnologiju korisnom za više stvari, pored proizvodnje. Organizacija Regionalni i Univerzitetski Patolozi, američka nacionalna referentna laboratorija (koja nudi oko 3000 različitih testova tkiva i tečnosti), primenila je tehnologiju pametnih transportera za rukovanje uzorcima brzinom od hiljadu na sat (vidi video 5).
Sledljivost je od suštinske važnosti za ovu vrstu ispitivanja. Pogrešno označavanje ili gubljenje uzoraka moglo bi imati katastrofalne rezultate. Pametan pristup transporteru omogućava praćenje svakog uzorka tokom procesa tako da ne postoji rizik od mešanja rezultata. „Za svaki jedinstveni uzorak oni imaju istoriju gde je taj uzorak putovao kroz laboratoriju“, kaže Neil Bentlei, menadžer proizvoda za MagneMotion proizvode u MagneMotion. „Za njihovo poslovanje je veoma važno imati kvalitetnu evidenciju kako bi mogli da potvrde da su dali prave rezultate pravom pacijentu. Tehnologija se dobro primenjuje na ove tipove procesa kod kojih je praćenje dragoceno. “
Sposobnost nezavisnog i asinhronog usmeravanja kart-kolica takođe omogućava optimizaciju efikasnosti laboratorije u celini. Patološki testovi imaju različite postupke pripreme uzoraka. Ispitni protokoli i trajanje dovode do varijacija u pogledu toga koja stanica za testiranje je dostupna u bilo kom trenutku. Pametni transporter može se koristiti za usmeravanje bilo kog datog uzorka do sledeće dostupne stanice za testiranje koja nudi odgovarajući test.
Balansiranje koristi
Tehnologija takođe donosi koristi za proizvodnju. Zaustavljanje proizvoda na konvencionalnom transporteru zahteva zaustavljanje svakog proizvoda na traci. Kao rezultat, najsporiji proces na liniji menja ukupnu brzinu. Asinhroni rad pametnih transportera omogućava da neka kart-kolica miruju dok se druga kreću.
Iskorištavanje prednosti tehnologije zahteva redizajn procesa. Proizvođači moraju da pronađu način za modularizaciju zadataka poput stezanja, odsecanja i lepljenja, a zatim pomoću pametnog transportera povežu ćelije automatizacije na najprikladniji način za određeni proizvod, uključujući zaustavljanje i pokretanje po potrebi.
Pokretanje i zaustavljanje nije jedinstveno za pametne transportere. Kao što smo gore pomenuli, transporteri sa direktnim pogonom ili čak fiksne brzine mogu se napraviti u kratkim segmentima kako bi izvršili ovu vrstu promenljivog kretanja. Određivanje rešenja koje je najprikladnije za aplikaciju može se nijansirati. Svakako, dodavanje više segmenata transportnih traka zahteva dodatne motore i pogone sa uobičajenim povećanjem troškova, složenosti, održavanja i tačaka otkaza.
U zavisnosti od sistema, troškovi nabavke mogu biti veći nego za standardni transporter. Ukupni troškovi vlasništva, s druge strane, mogu biti niži. Budući da su kolica u osnovi magneti za nošenje tereta, oni su potpuno pasivni, bez kablova za komunikaciju ili napajanje. Ovo povećava pouzdanost i smanjuje zahteve za održavanjem i zastoje.
Važno je razmotriti druge aspekte aplikacije. „Sve više i više, kada razgovaramo o pametnoj proizvodnji sa Industrijom 4.0, oni (proizvođači opreme) govore o tome da mogu da proizvedu POČETNU SERIJU“(“size batch one” je pojam koji se često sreće u ovoj branši a predstavlja za sada nedostižni nivo personalizacije u masovnoj proizvodnji gde će biti moguće proizvesti seriju od jednog komada a koja će biti procesuirana i operativno i ekonomski kao – velike serije od više miliona komada – primedba priredjivaca), kaže Iakoob. „Da biste smanjili serije, potreban vam je sistem koji može da se nosi sa tim. Dakle, ne samo da vaša automatizacija mora biti modularnija, već morate da pogledate i transportni sistem koji povezuje ove sisteme za automatizaciju. “
Uzmite za primer ugovorne proizvođače koji istovremeno žongliraju sa više narudžbi od više kupaca. Posao može uključivati 20 jedinica ili 20 000. Nove narudžbe mogu stići odmah, a proizvođač mora da odgovori. U ovom slučaju, ERP sistem može biti povezan na pametni transporter tako da se operacije mogu dinamički preraspodeliti. „Ako se izvrši promena neke od porudžbina, proizvođač može tu promenu učiniti efikasnom u sistemu gotovo odmah“, kaže Iakoob. To je pristup koji se primenjuje na bilo koji rad s intenzivnim rasporedom, od serijske proizvodnje u keteringu automobilske industrije do sklapanja medicinskih uređaja. „Tehnologija im omogućava da vrlo dinamično i efikasno skaliraju proizvodnju.“
