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Einfach notwendig

Maschinen, die aus Komponenten von verschiedenen Automatisierungs- und Robotiklieferanten bestehen, sind sehr komplex. Dadurch können Leistung und Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigt werden. Der Abfüllspezialist FG Industries fand die Antwort für diese Herausforderung in der openROBOTICS-Lösung von B&R. Damit können COMAU-Roboter nahtlos in die B&R-Automatisierungsumgebung integriert werden. Diese integrierte B&R-Lösung steigerte nicht nur die Produktivität um 20%, sondern ermöglichte auch erhebliche Energieeinsparungen und eine verbesserte Ferndiagnose.

Aufmacher COMAU

Vor einem Jahrzehnt trieb FG Industries die Einführung von Robotern in Flaschenabfüll- und -verschließmaschinen voran. Dieser Ansatz sorgte für mehr Leistung und Flexibilität in Abfüllanlagen mit Zuführungen, Abfüllstationen, Etikettierern, Verschließern, Verpackern und Palletierern.

Die ersten Abfüll- und -verschließmaschinen mit Robotern erforderten einen hohen Integrationsaufwand um die Vielzahl von Automatisierungs- und Robotikkomponenten von verschiedenen Anbietern sowie mehrere Engineering-Tools und Bussysteme aufeinander abzustimmen. "Die Komplexität war nur schwer handzuhaben und behinderte die Leistung und Benutzerfreundlichkeit unserer Maschinen", erinnert sich Benedictus Tang, Geschäftsführer von FG Industries. "Unsere Systeme waren nicht optimal synchronisiert und mehrere Ingenieure waren für die Robotik und Automatisierung zuständig - was auch die Diagnostik erschwerte."

Einfache Lösung, starke Performance

Mit openROBOTICS fand FG Industries die Lösung, nach der sie suchten. openROBOTICS ist das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen dem Automatisierungsspezialisten B&R und dem Robotik-Schwergewicht Comau, mit dem die aufwändigen Schnittstellen zwischen Roboter- und Maschinensteuerungen eliminiert werden. Es wurde eine nahtlos integrierte mechatronische Lösung erreicht, bei der die Robotik im Wesentlichen eine Plug-and-Play-Komponente der Automatisierungsumgebung ist.  

Die optimierte Topologie von FG Industries verfügt nun über einen einzigen Controller für die gesamte Maschine. Der leistungsstarke Industrie-PC von B&R bietet ausreichend Rechenleistung für die Maschinenautomatisierung und die Pfadberechnung der Roboter. Bei der openROBOTICS-Lösung wird die Visualisierung für die Steuerung der Roboter direkt in die HMI-Applikation integriert - es werden keine zusätzlichen Panels benötigt.

Mit der einfacheren Automatisierungsarchitektur hat FG Industries sowohl die Benutzerfreundlichkeit als auch die Leistungsfähigkeit seiner Maschinen verbessert, wofür die kontinuierliche Synchronisation zwischen den Füll- und Verschließprozessen, Förderern und Robotern sorgt. "Die optimal aufeinander abgestimmte Hard- und Software hat uns dabei unterstützt, den Abfüllprozess zu verbessern und die Leistung um 20% gegenüber unserer bisherigen Lösung zu steigern", sagt Tang.

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Comau bietet eine große Bandbreite an Gelenkarmrobotern,  die für Handling, Punkt- und Lichtbogenschweißen,  Maschinenbeschickung und zahlreiche  weitere Anwendungen eingesetzt werden.

Energieffizienz in der Antriebstechnik

Das modulare Servoantriebssystem ACOPOSmulti von B&R ist hervorragend für die Roboteranwendungen von FG Industries geeignet. Das Design ermöglicht sowohl Erweiterungen als auch eine Plug-and-Play-Bedienung mit minimaler Verkabelung. Das fortschrittliche Kühlsystem sorgt für eine optimale Schaltschranktemperatur.

Die Stromversorgung erfolgt über einen stabilen Zwischenkreis, der die Effizienz der Gesamtlösung zusätzlich erhöht. Eine Blindleistungskompensation reduziert die Scheinleistung des Antriebssystems auf die tatsächliche Leistung der Maschine, während die aktive Regeneration die Auslastung weiter optimiert.

Eine bessere Nutzung der vorhandenen Stromversorgung, ein geringerer Gesamtleistungsverbrauch und die Beseitigung von Blindleistung tragen alle zu einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz bei. Weitere Steigerungen wurden durch den Austausch der pneumatischen Komponenten mit einem ACOPOSmicro-Antriebssystem und Linearmotoren von LinMot erreicht.

Einfacher Service mit Fernwartung

Maschinenbediener können sowohl über die Visualisierung als auch über den System Diagnostics Manager (SDM) mit einem Tablet oder Smartphone über ein drahtloses Netzwerk auf die Anlage zugreifen. Mit dem SDM-Tool von B&R kann die Wartung entweder direkt vor Ort oder mittels Ferndiagnose durchgeführt werden. "Mit der bereits im System integrierten Diagnosefunktion können wir unseren Kunden eine effektive After-Sales-Unterstützung bieten und eine einfache Wartung mit minimalen Ausfallzeiten garantieren", sagt Tang.

Mit einem einheitlichen Zugang können Roboter, Verarbeitungseinheiten, Sicherheitstechnik und HMI-Applikation weltweit von jedem Ort einfach diagnostiziert werden. Diagnosefunktionen, die vorher eine aufwändige Programmierung erforderten, können mit dem SDM ohne Programmierung, auf jedem PC und ohne Installation aufgerufen werden. Das vereinfacht den Gesamtdiagnoseprozess und verkürzt zudem die Inbetriebnahme.

ACOPOS Multi
Das modulare Servoantriebssystem ACOPOSmulti  von B&R ist hervorragend für die Roboteranwendungen  von FG Industries geeignet.

Einsparungen durch Innovationen

FG Industries konnte die Anzahl der Lieferanten erheblich reduzieren, da alle Automatisierungskomponenten aus einer Hand kommen. "Als Unternehmen fordern wir uns jeden Tag selbst dazu heraus, der innovativste Designer für Robotik-Abfüll- und -verschließmaschinen auf der Welt zu sein", sagt Tang. "Durch diese integrierte Lösung haben wir unsere Engineering-Kosten reduziert und können stattdessen mehr in Innovationen investieren." Zur verbleibenden Komplexität sagt er: "Das erledigt das B&R-System."

Vorteile von POWERLINK

In den Abfüll- und Verschließmaschinen von FG Industries werden alle 400 Mikrosekeunden die Vorgabewerte über POWERLINK auf die Servoantriebe übertragen. Das Echtzeitnetzwerk bietet genug Bandbreite um 2 Roboter sowie zusätzliche bürstenlose Linearmotoren, analoge und digitale I/Os, Diagnose- und Sicherheitsdaten und zusätzliche Feldbus-Schnittstellen anzubinden. POWERLINK ermöglicht es, Master und Slaves von Drittherstellern zu integrieren. Maschinen von FG Industries können problemlos in bestehende IT-Strukturen integriert werden.

  • anonymus
    Benedictus Tang
    Managing director, FG Industries
    "Die integrierte Lösung hat es uns ermöglicht, unsere Engineering-Kosten zu reduzieren und mehr in Innovation zu investieren. Die verbleibende Komplexität wird vom B&R-System einfach gehandhabt."
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