Packing techniques

Plug-and-Produce: แนวคิดใหม่ในแพลตฟอร์มสมาร์ทเมคคาทรอนิกส์สำหรับบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติ

โดย Richard Vaughn ผู้จัดการฝ่ายวิศวกรรมระบบอัตโนมัติของ Bosch Rexroth Corp.

ใช้ประโยชน์จากอาร์เรย์ของเครื่องมือออกแบบออนไลน์และความก้าวหน้าในตัวควบคุมและซอฟต์แวร์เมคคาทรอนิกส์ แนวคิดเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า “เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะ” กำลังแพร่หลายมากขึ้น มีอยู่. เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการใช้งานเครื่องบรรจุภัณฑ์ เช่น การปิดผนึกบรรจุภัณฑ์ การนูน การขึ้นรูปบรรจุภัณฑ์ และการจัดการวัสดุ

บริษัทบรรจุภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคมักมองหาเทคโนโลยีและแนวทางใหม่ๆ อยู่เสมอ ซึ่งสามารถนำไปสู่การปฏิบัติงานที่มีประสิทธิผลมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงที่เร็วขึ้น รอยเท้าที่ลดลง และการผลิตที่ยั่งยืน บริษัทเหล่านี้เริ่มที่จะใช้ประโยชน์จากความฉลาด การเชื่อมต่อ และการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่เทคโนโลยี Industry 4.0 สามารถเพิ่มได้จากความก้าวหน้าในระบบอัตโนมัติที่ล้ำสมัย

ด้วยเหตุนี้ OEM ด้านบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติจำนวนมากจึงรวมเอาส่วนประกอบและระบบย่อยที่ชาญฉลาดและเชื่อมต่อเข้ากับเครื่องจักรรุ่นใหม่ สร้างขึ้นจากชุดเครื่องมือออกแบบออนไลน์และความก้าวหน้าในการควบคุมเมคคาทรอนิกส์ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ แนวคิดเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า “เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะ” กำลังแพร่หลายมากขึ้น เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะมุ่งเน้นไปที่ระบบอัจฉริยะพร้อมใช้ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น แต่ยังระบุ สั่งซื้อ และปรับใช้ได้ง่ายขึ้น

แนวทางใหม่ในระบบอัตโนมัตินี้สามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงการใช้งานเครื่องบรรจุภัณฑ์ เช่น การปิดผนึกบรรจุภัณฑ์ การนูน และการขึ้นรูปบรรจุภัณฑ์ นอกจากนี้ยังมีศักยภาพในการปรับปรุงการพัฒนาและประสิทธิภาพของการจัดการหุ่นยนต์คาร์ทีเซียนและระบบหยิบและวาง ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการดำเนินการบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติจำนวนมาก

เมคคาทรอนิกส์: คุณค่าของเทคโนโลยีบูรณาการ

ระบบเมคคาทรอนิกส์เป็นส่วนสำคัญของภูมิทัศน์การผลิตนี้อยู่แล้ว โดยจะขยายและขยายมูลค่าของเทคโนโลยีการเคลื่อนที่เชิงเส้นและการทำงานอัตโนมัติ การผสานรวมของส่วนประกอบเชิงเส้นตรง ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ซอฟต์แวร์ มอเตอร์ไฟฟ้า และเซ็นเซอร์นี้เป็นกล่องเครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับผู้สร้างเครื่องจักรเพื่อจัดทำวิศวกรรมและควบคุมระบบการผลิตที่สมบูรณ์สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง

ซัพพลายเออร์เทคโนโลยีเมคคาทรอนิกส์ เช่น Bosch Rexroth กำลังใช้ประโยชน์จากข้อดีของเครื่องมือออกแบบเชิงโต้ตอบที่ใช้งานง่ายและการปรับปรุงเทคโนโลยีตัวควบคุมดิจิทัล เพื่อให้ OEM บรรจุภัณฑ์และผู้ใช้ปลายทางมีความสามารถที่ทำให้พวกเขา “เสียบปลั๊ก ดำเนินการ และดำเนินการต่อ”

ผลลัพธ์ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากผู้บรรจุหีบห่อที่แสวงหาเครื่องจักรในการผลิตที่มีทั้งความอเนกประสงค์และความเรียบง่ายมากขึ้นเรื่อยๆ เป้าหมายคือเพื่อให้ได้เวลาออกสู่ตลาดเร็วขึ้นโดยลดความซับซ้อนของงานวิศวกรรมสำหรับระบบที่สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วเพื่อสร้างตัวแปรต่างๆ หรือเพิ่มฟังก์ชันการทำงานใหม่ในสายการผลิตเดียวกัน

เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ วิศวกร OEM เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ต้องการปรับปรุงวิธีการระบุ ซื้อ และว่าจ้างส่วนประกอบเมคคาทรอนิกส์ โดยใช้เครื่องมือออนไลน์ที่มอบระบบอัจฉริยะที่สมบูรณ์และพร้อมทำงาน “นอกกรอบ” ด้วยการเขียนโปรแกรมเครื่องจักรน้อยที่สุดหรือเป็นศูนย์

ในขณะเดียวกัน เมคคาทรอนิกส์ระดับถัดไปต้องสนับสนุนกระบวนการผลิตที่โปร่งใส ด้วยคุณสมบัติที่เก็บข้อมูลกระบวนการโดยอัตโนมัติและเปิดใช้งานการตรวจสอบสภาพแบบเรียลไทม์และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

เทคโนโลยีเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะพร้อมให้ใช้งานแล้วเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอื่นๆ ตั้งแต่การประกอบผลิตภัณฑ์และการขึ้นรูปโลหะ ไปจนถึงหุ่นยนต์แบบแกนเดียวและหลายแกนสำหรับการขนย้ายวัสดุ ระบบเหล่านี้ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบรรจุหีบห่อด้วยฟังก์ชัน

เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะสำหรับงานกดและปิดผนึก

Smart Function Kit for Handling จะใช้การกำหนดค่าออนไลน์ที่ใช้งานง่ายและได้รับการออกแบบมาอย่างดีและเครื่องมือการสั่งซื้อที่ปรับปรุงกระบวนการสำหรับการระบุส่วนประกอบทั้งหมดที่จำเป็น สำหรับบรรจุภัณฑ์ที่กำหนด

ยุคใหม่ของเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะนี้เปิดโอกาสให้ปรับแต่งอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ได้มากขึ้น ตัวอย่างหนึ่งคือ “ชุดฟังก์ชัน” อัจฉริยะแบบเสียบและผลิตที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้สำหรับการกด เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย นำไปใช้งานบรรจุภัณฑ์ได้ง่าย เช่น การปิดผนึกถุงในสายการผลิต การบรรจุและปิดผนึก (FF&S)

ระบบเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะประเภทนี้สามารถลดเวลา ต้นทุน และความซับซ้อนของการใช้ความสามารถ FF&S ใหม่หรือแบบกำหนดเองได้อย่างมาก ชุดอุปกรณ์นี้นำเสนอเป็นระบบเมคคาทรอนิกส์แบบสมบูรณ์จากซัพพลายเออร์รายเดียวที่ผสานรวมกระบอกสูบไฟฟ้า (EMC) เซอร์โวมอเตอร์ไฟฟ้าและไดรฟ์ ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวและพีซีอุตสาหกรรม อินเทอร์เฟซกำลังและการสื่อสาร และซอฟต์แวร์ HMI บนเบราว์เซอร์ที่เข้ากันได้กับแพลตฟอร์ม HTML มาตรฐาน .

แนวคิดนี้ช่วยให้ใช้งานได้หลากหลายตามต้องการ แต่สามารถใช้ ตัวอย่างเช่น เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าเครื่องกลอย่างแม่นยำเพื่อปิดผนึกถุงที่บรรจุหรือเพื่อรวมถุงหลายใบไว้ในกลุ่มเดียว การพิมพ์ลายนูนโลโก้ผลิตภัณฑ์หรือฉลากส่งเสริมการขายบนคอนเทนเนอร์ที่มีอยู่เป็นอีกแอปพลิเคชันหนึ่ง ผู้ผลิตเครื่องจักรอาจพัฒนาส่วนประกอบเมคคาทรอนิกส์ของตนเองโดยการสั่งซื้อและรวมส่วนประกอบแยกต่างหาก อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้มักจะยุ่งยากและใช้เวลานาน

ในสถานการณ์ทั่วไป กลุ่มวิศวกรรมเครื่องกลอาจรับผิดชอบในการระบุและสั่งซื้อส่วนประกอบหนึ่งชุด ในขณะที่กลุ่มไฟฟ้าสั่งส่วนประกอบ ไม่เพียงแต่จะมีความท้าทายมากขึ้นสำหรับแผนกจัดซื้อ แต่เจ้าหน้าที่วิศวกรรมยังได้รับมอบหมายให้ทำให้ทุกอย่างเข้ากันได้ดีกับร่างกายและตั้งโปรแกรมการทำงาน เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะสามารถขจัดความซับซ้อนนั้นได้ ทำให้เกิดแนวคิดแบบ Plug-and-produce อย่างสมบูรณ์

ซัพพลายเออร์ของเมคคาทรอนิกส์ได้ค้นพบวิธีที่จะทำให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้นเพื่อให้บรรลุแนวคิดนี้ ขั้นแรก พวกเขากำลังปรับใช้เครื่องมือกำหนดค่าออนไลน์ขั้นสูงที่ออกแบบมาอย่างดี ซึ่งทำให้สามารถระบุและสั่งซื้อส่วนประกอบทั้งหมดเป็นชิ้นส่วนเดียวจากซัพพลายเออร์รายเดียวได้

วิศวกรที่ OEM บรรจุภัณฑ์สามารถป้อนพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ระยะชัก ขนาดชิ้นงาน และรอบเวลา ซึ่งจะสร้างผลลัพธ์ที่สามารถตรวจสอบได้ และรวมชุดแบบร่าง CAD ทั้งหมดที่สามารถรวมเข้ากับแผนดิจิทัลโดยรวมของระบบ FF&S ได้ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถสั่งซื้อเครื่องมือปิดผนึกถุงหรือระบบย่อยแบบสมบูรณ์เป็นหมายเลขชิ้นส่วนเดียวได้ด้วยการคลิกเมาส์เพียงครั้งเดียว และจัดส่งพร้อมกับลำดับการเคลื่อนไหวที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าพร้อมสำหรับการใช้งาน

นอกจากนี้ ระบบเช่นนี้สามารถมาพร้อมกับซอฟต์แวร์ปฏิบัติการที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าและการกำหนดพารามิเตอร์อัตโนมัติของเซอร์โวไดรฟ์ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านการเขียนโปรแกรมควบคุมการเคลื่อนไหวเพื่อนำมาออนไลน์ มีส่วนต่อประสานกราฟิกกับผู้ใช้แบบลากแล้ววางที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสร้างลำดับการผลิต — เช่น สำหรับการปิดผนึกชุดถุงน้ำผลไม้ — เรียบง่ายและเป็นธรรมชาติ

”ฉลาด” ในเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะมีมากกว่าแค่การทำให้การสั่งซื้อ การผสานรวม และการเริ่มต้นทำงานง่ายขึ้น ระบบเหล่านี้ยังสามารถรวมเซ็นเซอร์แรงที่สามารถติดตามและรายงานแต่ละลำดับการเคลื่อนไหว: ใช้แรงที่เหมาะสมในระยะเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการผนึกที่ถูกต้องหรือไม่

เนื่องจากลำดับนี้มักจะทำซ้ำหลายร้อยหรือหลายพันครั้งต่อชั่วโมง ตัวควบคุมของระบบสามารถวัดและบันทึกแต่ละรอบการเคลื่อนไหวเพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมคุณภาพ ข้อมูลประเภทนี้สามารถให้คำเตือนเกี่ยวกับการทำงานผิดพลาดหรือปัญหาอื่นๆ ซึ่งสามารถนำไปใช้เพื่อขับเคลื่อนโปรแกรมการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน รวมทั้งรวมไว้ในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ (OEE) โดยรวม

นี่เป็นข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่สำคัญซึ่งจำเป็นต่อระบบการผลิตของ Industry 4.0 และง่ายต่อการใช้งานและใช้งานเหมือนกับซอฟต์แวร์ปฏิบัติการชุดอุปกรณ์เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะ

เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะช่วยแก้ปัญหาการจัดการแบบใหม่

คล้ายกับชุดฟังก์ชัน Smart MechatroniX สำหรับการกดและการปิดผนึก Smart Function Kit รุ่นใหม่สำหรับระบบการจัดการจะจัดเตรียมแพลตฟอร์ม “plug-and-produce” ที่แท้จริงสำหรับระบบคาร์ทีเซียนและแบบหลายแกน

สายการผลิตบรรจุภัณฑ์จำนวนมากใช้ระบบจัดการเมคคาทรอนิกส์อัตโนมัติอย่างกว้างขวาง ทั้งหุ่นยนต์คาร์ทีเซียนและระบบหลายแกน ไม่ว่าจะเป็นการถ่ายโอนวัสดุจากส่วนหนึ่งของสายการผลิตไปยังอีกส่วนหนึ่ง หรือสำหรับการใช้งานขั้นปลาย เช่น การบรรจุกล่องและการวางพาเลท ระบบคาร์ทีเซียนและระบบเมคคาทรอนิกส์แบบหลายแกนให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง

โดยทั่วไปแล้วจะถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่คล้ายคลึงกับระบบเมคคาทรอนิกส์อื่นๆ: โมดูลเชิงเส้นตรง เซอร์โวมอเตอร์ ไดรฟ์ และตัวควบคุมที่สั่งซื้อแยกต่างหาก พร้อมกับคำสั่งซื้อแต่ละรายการสำหรับรายการต่างๆ เช่น สายไฟและสายสื่อสาร และ HMI (มักประกอบเข้าด้วยกันจากผู้ขายหลายรายในราคาที่คุ้มค่าที่สุด แต่ละรายการ).

จากนั้นระบบจะต้องถูกรวมเข้าด้วยกัน ความท้าทายทั่วไปประการหนึ่งสำหรับระบบการจัดการคือการเชื่อมต่อโมดูลเชิงเส้นตรงแกน X, Y และ Z โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการเชื่อมต่อทางกายภาพไม่ได้รวมอินเทอร์เฟซทางกายภาพที่ออกแบบมาอย่างดี อีกขั้นตอนทางวิศวกรรมที่ต้องใช้เวลามากคือการวางแผนและการนำสายเคเบิลมาใช้ในระบบ ซึ่งรวมถึงแบบวิศวกรรมทั้งหมดที่บันทึกขั้นตอนเหล่านี้ไว้ด้วย

ระบบจัดการเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะรุ่นใหม่นี้ยังมีแพลตฟอร์ม “plug-and-produce” ที่แท้จริงสำหรับระบบคาร์ทีเซียนและแบบหลายแกน

ระบบจัดการเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะจะใช้การกำหนดค่าออนไลน์ที่ใช้งานง่ายและได้รับการออกแบบมาอย่างดีและเครื่องมือการสั่งซื้อที่ปรับปรุงกระบวนการในการระบุส่วนประกอบทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์ที่กำหนด สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องสั่งซื้อและรวมโมดูลเชิงเส้นหลายตัวที่มีขนาดแตกต่างกันและความสามารถในการรับน้ำหนัก

หากไม่มีระบบทดสอบการใช้งานเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะ อาจใช้เวลานานในการเก็บรายละเอียดข้อมูลจำเพาะที่สำคัญทั้งหมดเหล่านี้เมื่อสั่งซื้อโมดูลเชิงเส้นตรงและเซอร์โวมอเตอร์แยกจากกัน เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะที่มีคุณค่าเท่าเทียมกันสำหรับระบบการจัดการจะมาพร้อมกับซอฟต์แวร์ปฏิบัติการที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าและการกำหนดพารามิเตอร์อัตโนมัติของเซอร์โวไดรฟ์ นอกจากนี้ยังสามารถจัดเตรียมโปรแกรมลากแล้ววางของลำดับการเคลื่อนไหวเพื่อกำหนดค่าช่วงของฟังก์ชันการเลือกและวางทั่วไปได้อีกด้วย

ซึ่งจะทำให้ OEM ระบบบรรจุภัณฑ์สามารถออกแบบและรวมระบบการจัดการแบบแกนเดียวหรือหลายแกนได้อย่างรวดเร็วโดยเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งใหม่ พวกเขายังจะสามารถอัปเดตระบบสิ้นสุดของสายการผลิตบรรจุภัณฑ์ที่มีอยู่ได้อย่างรวดเร็วเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในการผลิตหรือการผสมผสานผลิตภัณฑ์สำหรับฟังก์ชันคาร์ทีเซียน

และเช่นเดียวกับโซลูชันเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะอื่นๆ ระบบจัดการเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะเหล่านี้จะสนับสนุนการเก็บข้อมูลแบบเรียลไทม์และการรวมเข้ากับการควบคุมเครื่องจักรระดับสูง ตลอดจนความสามารถในการส่งออกข้อมูลผ่านอินเทอร์เฟซ เช่น OPC UA เพื่อให้ข้อมูลผลผลิตและคุณภาพที่มีคุณค่า .

เมคคาทรอนิกส์เข้าสู่ยุค Plug-and-produce

เมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะนำเสนอวิธีการใหม่ที่พร้อมสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 เพื่อลดความซับซ้อนของความพยายามที่จำเป็นในการกำหนดค่า สั่งซื้อ ผสานรวม และเริ่มใช้ระบบเมคคาทรอนิกส์ที่มีมูลค่าสูงในการใช้งานเครื่องบรรจุภัณฑ์ โซลูชันที่สมบูรณ์ซึ่งจัดส่งเป็นแพ็คเกจเดียวหรือ “ชุดอุปกรณ์” ที่พร้อมสำหรับเสียบปลั๊กและผลิตได้ มีศักยภาพที่จะลดเวลาและค่าใช้จ่ายที่จำเป็นในการสร้างเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์

สำหรับบริษัทบรรจุภัณฑ์ เช่นเดียวกับ OEM ที่จัดหาระบบการผลิต มีข้อได้เปรียบในการทำงานกับซัพพลายเออร์เมคคาทรอนิกส์เพียงรายเดียวที่มีกลุ่มผลิตภัณฑ์และส่วนประกอบที่ครบถ้วน เครื่องมือกำหนดค่าออนไลน์ที่ใช้งานง่าย และบันทึกที่พิสูจน์แล้วในการสร้างประสิทธิภาพสูง โซลูชันเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะสำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ในปัจจุบันโดยเฉพาะ

  • บ้าน

  • บรรจุภัณฑ์กล่อง

  • 13040เทคนิคการแพ็ค
  • 13038

    Leave a Reply

    Your email address will not be published. Required fields are marked *

    Nên đọc thêm
    Close
    Back to top button