Industrijska proizvodnja se sooča s temeljnim preobratom. Trend gre v smeri inteligentnih, visoko omreženih sistemov, ki omogočajo prilagodljivost procesov. Pri tem sega digitalizacija proizvodnje precej dlje od same izgradnje visoko integriranih strojev. Zajema celoten življenjski cikel sistema, od koncepta in zasnove posameznih komponent, do vzdrževanja in dolgoročne analize.
Digitalizacija v avtomatizaciji montaže: Mehatronski moduli iz 24-voltnega programa podjetja SCHUNK bodo v prihodnosti na voljo v obliki digitalnih dvojčkov za virtualno simulacijo montažnih sistemov.
Kompetenčni vodja na področju prijemalnih sistemov in vpenjalne tehnologije pri podjetju SCHUNK v okviru svojega standardnega programa sistematično izkorišča potencial digitalizacije posameznih faz. Poudarek je na treh vidikih: medsebojni komunikaciji vseh vključenih komponent, največji preglednosti na ravni sistemov, komponent, krmilne tehnike in podjetja ter, končno, prilagodljivem odzivu na zunanje in notranje dogodke. Z uporabo različnih orodij in pametnih modulov podjetje SCHUNK podpira svoje uporabnike pri skrajšanju trajanja načrtovanja, zagona, vzdrževanja in izpadov proizvodnje. Slednji poleg tega omogočajo največjo transparentnost in prilagodljivost znotraj različnih procesov. Splošni cilj je poenostavitev celotnega življenjskega cikla sistema v skladu z geslom: »Preprosto za vgradnjo, preprosto za uporabo, preprosto za vzdrževanje«.
Cilj podjetja SCHUNK je podpreti vse faze življenjskega cikla sistema s pomočjo digitalnih storitev.
Koncepti Plug & Work
Da je mogoče koncepte Plug & Work v strojništvu uspešno realizirati, je podjetje SCHUNK nazadnje dokazalo s svojimi linearnimi moduli serije SCHUNK ELP. Prvič nasploh na tržišču nam je uspelo izdelati ultra kompaktni linearni modul z nezahtevnim, 24-voltnim linearnim direktnim pogonom, katerega zagon je korenito poenostavljen. Pogon, krmiljenje in edinstvena tehnologija samodejnega učenja so v celoti vgrajeni v kompaktni modul. Zadostujeta priklop osi prek standardnega priključka (M8/M12) in mehanska nastavitev končnega položaja s šestkotnim ključem, uravnavanje vstopne ali izstopne hitrosti pa poteka s pomočjo dveh vrtljivih gumbov. Za uporabo linearnega modula torej ni potrebe niti po znanju mehatronike niti po prostoru v stikalni omarici. V os vgrajeni LED-prikazovalnik upravljavcu samodejno prikazuje stanje postopka samodejnega učenja. Do zaključka samodejnega programiranja večinoma zadostujeta dva do največ pet hodov. Od tu naprej poteka proces pod nenehnim nadzorom. Če se teža dela med procesom spremeni, os samodejno prilagodi svoj gibalni profil.
S sistemom Smart Gripping prijemalni modul SCHUNK EGL prepozna okvarjen del že med samim prijemom. Informacija o napaki je nemudoma posredovana v krmiljenje sistema in pomanjkljivi del samodejno pristane v vsebniku za pomanjkljive dele.
Sistem Smart Gripping 
Dejstvo, da so prijemala SCHUNK sposobna veliko več kot zgolj prenašati dele od točke A do točke B, ponazarja uporaba sistema »Smart Gripping« pri strojni obdelavi in hitri izdelavi tiskanih vezij. V obeh aplikacijah omogočajo pametna prijemala SCHUNK EGL s prilagajanjem sile in položaja izvajanje avtonomnih scenarijev ravnanja in zagotavljajo povsem samodejno zagotavljanje kakovosti. V ta namen so opremljena tako s sistemom za merjenje sile kot tudi s posebno elektroniko za obdelavo podatkov. Po obdelavi se pridobljeni podatki (npr. del ustrezen ali pomanjkljiv) in podatki meritev v okviru nadzora procesa prenesejo v krmiljenje sistema. Prijemala brez uporabe zunanjih senzorjev v svojem izpostavljenem položaju »najbližje delu« prepoznajo kakršne koli pomanjkljive dele in samodejno odločijo, ali jih je treba odstraniti iz procesa. Ob prijemu dela pred procesom in po njem digitalna storitev v primeru kopičenja pomanjkljivih delov na podlagi znanja prijemala samodejno opravi analizo in ugotovi, ali je bila napaka prisotna že ob samem začetku ali je do poškodbe dela prišlo npr. zaradi procesnih sprememb, opravljenih na predhodni postaji. Pridobljene informacije je mogoče nepretrgoma posredovati krmiljenju naprave, notranjim in zunanjim sistemom na višji ravni ter rešitvam v oblaku, namenjenim statističnim analizam procesov. Vsi procesni koraki se nadzorujejo v realnem času in posredujejo nadrejenim ravnem, npr. sistemu ERP ali platformi za spremljanje v oblaku.
Z uporabo prototipsko integriranega merilnega sistema in posebne elektronike pametno prijemalo SCHUNK EGL v realnem času in na procesno integriran način zajema vse podatke o velikosti dela, njegovih lastnostih in stanju. Obdelani podatki so tako prek platforme v oblaku na voljo na kateri koli končni napravi.
Digitalni dvojček 
S tem pa podjetje SCHUNK še zdaleč ni zadovoljno. Namesto tega sistematično integrira predhodno in naknadno shranjene procese. Z uporabo programske opreme Mechatronics Concept Designer podjetja Siemens PLM Software in digitalnih dvojčkov podjetja SCHUNK bodo snovalci in izdelovalci sistemov kmalu lahko simulirali celotne sisteme ravnanja v tridimenzionalnem prostoru in celoten proces snovanja, od koncepta, mehanike, elektrike in programske opreme pa do zagona prikazali v virtualnem okolju. Namesto klasičnega CAD-modela nastopi tu podrobna digitalna slika posameznih delov z njihovo popolno funkcionalnostjo vred. Digitalni dvojček vključuje CAD-model z vsemi geometrijskimi podatki za modeliranje v programu Siemens NX, podatke CAE (EPLAN) in kinematični model obnašanja, v katerega se shranjujejo hod, hitrost izhoda in vhoda, pospešek, sunek, nazivna sila in masa. Podjetje SCHUNK bo poleg opisanega svoje digitalne dvojčke dodatno razširilo še z različnimi krmilniki SPS za virtualni zagon (programska/strojna oprema v zanki). Integrirani inženiring s pomočjo virtualne simulacije tako izdelovalcem kot uporabnikom sistemov omogoča, da znatno skrajšajo trajanje projekta, pospešijo zagon in dosežejo znatno povečanje učinkovitosti pri izvedbah nadaljnjih podobnih sistemov.
Uporabniki portala EPLAN lahko sedaj dostopajo do najpomembnejših modulov največjega svetovnega nabora standardnih prijemalnih komponent podjetja Schunk.
Podatkovni portal EPLAN 
Tisti, ki si ne želijo iti tako daleč, lahko že danes izkoristijo prednosti integracije programa prijemalnih sistemov podjetja SCHUNK v podatkovni portal EPLAN. Kot prvi korak ponuja podjetje SCHUNK na spletni podatkovni platformi električne in tekočinske sheme 16 serij s skupno 843 posameznimi komponentami. To vključuje zastavonoše med prijemali družin PGN-plus, PZN-plus in MPG-plus ter najpomembnejše senzorje iz programa dodatkov SCHUNK. Poleg tega so odslej na voljo tudi 24-voltni komplet mehatronskih prijemalnih sistemov z moduli EGP, kompaktnimi vrtljivimi prijemalnimi moduli EGS in samoučečimi linearnimi osmi ELP ter pametna mehatronska prijemala EGL z vodilom CAN in vmesnikom Profibus. Vse druge serije iz največjega svetovnega nabora standardnih prijemalnih komponent, pa tudi številni obračalni, linearni in robotski dodatki bodo sledili postopoma. Z razpoložljivimi makri si lahko snovalci in izdelovalci sistemov olajšajo projektiranje in izboljšajo kakovost dokumentacije strojev in naprav. Vsi podatki so po vsem svetu in v najnovejši različici na voljo na platformi EPLAN. V ustrezno programsko rešitev EPLAN jih je mogoče vgraditi neposredno, za uporabo v drugih programih CAE pa jih lahko prenesete prek različice brskalnika podatkovnega portala EPLAN in jih z uporabo orodja Drag & Drop preprosto dodate v ustrezne načrte. Standardizirani makri izboljšajo učinkovitost, hkrati pa zmanjšajo tudi tveganje napak pri projektiranju.
S spletnim konfiguratorjem za avtomatizacijo montaže podjetja SCHUNK imajo snovalci možnost za uresničitev številnih različic postavitve Pick & Place ter možnost prenosa celotnega sklopa v svoj program CAD.
Spletni konfigurator za sistem Pick & Place
Novi spletni konfigurator za avtomatizacijo montaže podjetja SCHUNK omogoča hitro in brezhibno zasnovo visoko zmogljivih montažnih sistemov. S pomočjo orodja, ki temelji na tehnologiji eCATALOGsolutions podjetja CADENAS je mogoče intuitivno konfigurirati kompletne konstrukcije Pick & Place. Namesto nalaganja vsake komponente posebej in ročnega kombiniranja v sistem Pick & Place je odslej torej mogoče celotno obdelavo v vseh običajnih CAD-oblikah (2D ali 3D) preprosto prenesti z enim klikom. Z minimalnim konstrukcijskim in montažnim naporom je tako mogoče uresničiti številne konstrukcijske različice. Pametna kombinacijska logika pri tem zagotavlja možnost izvedbe le tistih konfiguracij, ki so tehnično in mehansko dejansko izvedljive. Konfigurator nudi snovalcem in izdelovalcem sistemov dostop do najobsežnejšega svetovnega nabora visoko zmogljivih modulov z več kot 10.000 razpoložljivimi kombinacijami. Pnevmatska ali električna, modularna ali kompaktna, prilagodljiva ali preprosta – program pokriva vse zahteve avtomatizacije montaže, ki si jih je mogoče zamisliti. Že v prvem koraku vsebuje vsa za avtomatizacijo montaže pomembna prijemala, linearne module in celoten sistem izgradnje stebrov podjetja SCHUNK. Poleg tega vključujejo posamično izdelani seznami delov vse zahtevane standardne dele, kot so elementi za centriranje in vijaki.
Vpenjala z integriranim procesnim nadzorom
Da digitalizacija proizvodnje ni obšla niti vpenjal, dokazuje podjetje SCHUNK na podlagi več študij pametnega vpenjanja obdelovanca. Elektromehanski vpenjalni modul z ničelno točko VERO-S NSE-E mini 90-I omogoča stalni nadzor vpenjalne sile, položaja vpenjalnega drsnika, notranje temperature in števila ciklov. Poleg tega lahko modul zazna prisotnost obdelovancev ali vpenjalnih palet. Tako zagotavlja celoten potek procesa vpenjanja v optimalnih pogojih. Če so vnaprej določeni ciljni parametri preseženi ali niso doseženi, ker npr. vpenjalna sila ne zadošča za aksialno izravnavo obdelovanca, je ustrezno sporočilo nemudoma posredovano sistemskemu krmilniku. Tako je mogoče postopek zaustaviti še preden pride do poškodb.
Optimalni 3D-obris prijemalnih prstov samodejno ustvari programska oprema SCHUNK eGRIP.
Drugi primeri programa pametne proizvodnje podjetja SCHUNK
SCHUNK eGRIP
Aditivno izdelani prijemalni prsti v spletni trgovini
Digitalno združevanje programa CAD, spletne trgovine in aditivne izdelave prijemalnih prstov v eni spletni aplikaciji. Namesto dolgih ur snovanja, preverjanja in obdelave surovcev zadostuje le nekaj klikov na spletnem mestu www.egrip.schunk.com in čarovnija je tu.
Prijemalo SCHUNK PGN-plus-E je opremljeno z robustnim, trajno podmazanim vodilom z več zobmi za delovanje z visokim navorom in brez vzdrževanja v celotni življenjski dobi. V različici s sistemom IO-Link je v celoti skladen s standardom razreda B.
SCHUNK PGN-plus-E IO-Link
Premium 24-voltno električno prijemalo s sistemom IO brez potrebe po vzdrževanju
Najboljše 24-voltno premium električno prijemalo na svetu brez potrebnega vzdrževanja med celotno življenjsko dobo, ki povsem ustreza standardu IO-Link razreda B. Zahtevana regulacijska in močnostna elektronika je v celoti integrirana v kompaktni modul. Sistem IO-Link omogoča individualno prilagajanje sile prijema posameznemu obdelovancu v okviru prilagodljivih scenarijev.
Vpenjala za pametni procesni nadzor: Merilni sistem MAG-NOS Force Measuring System pri magnetnih vpenjalnih ploščah podjetja SCHUNK zapisuje tako položaj obdelovancev kot temu ustrezno silo.
Študija merilnega sistema MAG-NOS Force Measuring System
Magnetna vpenjalna plošča s pametnim merilnim sistemom
Pametna rešitev magnetnega vpenjanja, ki samodejno zazna položaj in velikost obdelovancev, nameščenih na magnetno vpenjalno ploščo, in natančno določi posamezno silo. Sistem tako ustvari pogoje tako za neprekinjeno spremljanje procesa kot za samodejno prilagajanje obdelovalnih parametrov glede na velikost in stanje posameznih obdelovancev.
Študija vpenjalnega bloka TANDEM KSE 100
Kompakten paket z vgrajenim nadzorom hoda in sile
Pameten vpenjalni blok, ki omogoča individualno nastavitev vpenjalne sile in hkrati spremlja tako prisotnost obdelovanca kot tudi vpenjalni hod in silo vpenjanja.
MB-NAKLO d.o.o.
E-pošta: andraz.potocnik@mb-naklo.si
Tel: 051 354 904
E-pošta: andraz.zupan@mb-naklo.si
Tel.: 040 253 500
https://schunk.com
www.mb-naklo.si
