Od kabelových svazků po datové toky

Tradice se snoubí s inovací: Společnost B&B Verpackungstechnik GmbH se sídlem v Hopstenu vyrábí vysoce specializované stroje na výrobu sáčků a finální balení – na míru pro zákazníky po celém světě. Tato firma řízená majiteli je synonymem kvality, flexibility a kreativních inženýrských služeb. Avšak i v prostředí, které se opírá o desítky let zkušeností, jsou technické změny nepostradatelné.

Když před několika lety nastoupil Tobias Emsmann do společnosti B&B Verpackungstechnik, vypadal svět strojní elektrotechniky ještě úplně jinak: dominovaly svorkovnice, rámy strojů protínaly tlusté kabelové svazky a každá změna znamenala značné úsilí – bylo to nákladné, náchylné k chybám a nepružné. Klasické zapojení s rozvodnými skříněmi a kabelovými svazky snižovalo efektivitu a flexibilitu. Cesta k strojům, které se snadno montují a snadno se na nich provádí údržba, vedla k důsledné modularizaci – technické, organizační i konstrukční. Cílem bylo vytvořit modulární koncepci strojů, která by zefektivnila stroje i procesy. „Měli jsme stroje, u nichž samotné zapojení trvalo několik set hodin,“ vzpomíná projektant elektrických systémů. „To bylo nejen nákladné, ale také náchylné k chybám – a výrazně to omezovalo naši flexibilitu.“

Decentralizované vstupně-výstupní moduly jako klíč k modularizaci

Emsmann společně se svým týmem vyvinul nový koncept stroje. Místo centrálních rozvaděčů měly být decentralizované I/O moduly instalovány přímo v prostředí stroje. „Chtěli jsme se odpoutat od rigidního uvažování v rámci rozvaděče,“ říká. „Naše stroje by měly mít modulární konstrukci – jako modulární systém, který lze flexibilně přizpůsobovat.“ Při hledání automatizačního řešení připraveného na budoucnost zůstala společnost B&B zpočátku nezávislá na konkrétním dodavateli. Emsmann a jeho tým hledali konkrétně I/O moduly, které snímají signály přímo v terénu. Byly vybrány robustní blokové moduly TBEN-L a TBEN-S s krytím IP67 od společnosti TURCK, mimo jiné díky jejich schopnosti podporovat více ethernetových protokolů, protože komunikují jak s Profinetem, tak s EtherNet/IP.

Kromě digitálních vstupů a výstupů muselo nové řešení umožňovat také decentralizované snímání analogových signálů, protože klíčovým prvkem balení ve společnosti B&B je smršťování okrajů: fólie se nafukuje horkým vzduchem tak, aby těsně přiléhala k výrobku. Ventilátory horkého vzduchu je nutné přesně řídit pomocí analogových vstupů a výstupů.

Nakonec společnost TURCK přesvědčila i v oblasti funkční bezpečnosti: hybridní bezpečnostní moduly TBPN umožňují flexibilní integraci bezpečnostních signálů Profisafe a klasických signálů Profinet na jednom modulu – včetně IO-Link. „K výběru jsem přistupoval nezávisle na výrobci a nakonec jsem se rozhodl pro společnost TURCK,“ vysvětluje Emsmann.

Úspora až 240 hodin práce elektrikáře na jeden stroj

Přechod na nový systém představoval značné úsilí. Ale vyplatilo se to: délky kabelů se výrazně zkrátily, odstraňování poruch se zjednodušilo – a podle Emsmanna dnes společnost B&B ušetří až 240 hodin práce elektrikářů na jeden stroj. Společnost podrobně zdokumentovala výrobu i konstrukci a dokázala jasně vyčíslit rozdíl mezi klasickou a decentralizovanou konstrukcí. „Dříve byla příprava stroje k expedici obrovská práce. Dnes jej rozebíráme modulárně, odpojujeme spoje – a na místě je během chvilky opět připraven k použití.“

Nová architektura usnadňuje nejen montáž, ale i přepravu a uvedení do provozu. V Hopstenu jsou stroje kompletně smontovány, otestovány a poté rozebrány na moduly vhodné k přepravě. Díky zásuvkovým připojením je lze na místě rychle znovu smontovat – bez nutnosti časově náročného přepojování kabeláže. I v případě servisu z toho mají technici výhodu: moduly lze snadno vyměnit, aniž by bylo nutné zasahovat hlouběji do elektrického systému.

Flexibilita díky rozhraní IO-Link a podpoře více protokolů

Další výhodou řešení společnosti TURCK je podpora více protokolů Ethernet v těchto modulech. Ať už se jedná o systémy Siemens nebo Rockwell – stejné moduly fungují v různých řídicích prostředích. Společnost B&B rovněž využívá rozhraní IO-Link k připojení inteligentních senzorů a ovládacích prvků. Tím se snižuje počet variant ve skladu a zlepšuje se diagnostika během provozu.

Ačkoli společnost B&B vyrábí každý stroj na míru podle požadavků zákazníka, klade důraz na důslednou standardizaci. Makroprojekty v programu Eplan, modulární sestavy a jednotné vstupně-výstupní moduly pomáhají zvládnout tuto složitost. I při použití různých řídicích systémů zůstává kabeláž v terénu z velké části stejná – což představuje výhodu pro konstrukci, nákup i servis.

Digitalizace a sledovatelnost: od schránky k bezpapírové výrobě

Díky decentralizované technologii I/O společnost B&B nejen modernizovala architekturu strojů, ale také vytvořila základ pro komplexní digitalizaci. Klíčovým prvkem je využití softwaru Eplan eView ve výrobě. „Ve výrobní hale už nemáme žádné papíry,“ říká Emsmann. „Mechanici pracují s tablety. Pokud dojde ke změně linky nebo trasy sběrnice, nahlásí to digitálně. My to okamžitě vidíme v Eplanu.“ Tato zpětná vazba v reálném čase zlepšuje přehlednost a efektivitu. Změny již není nutné ručně dokumentovat a později přenášet – jsou přímo zapracovány do plánovacích dat.

Cesta k tomuto výsledku nebyla bez překážek. „Zpočátku nám ještě chyběla rutina,“ přiznává Emsmann. „Mnozí kolegové po léta zapojovali terminálové skříňky pomocí kabelů – nejprve se musely rozšířit znalosti o nové technologii. S rostoucími zkušenostmi však roste i přijetí – a výhody se stávají viditelnými. Navzdory počátečním překážkám je tým přesvědčen o správnosti zvolené cesty. Digitální sledovatelnost, údržba na dálku a integrace servisních informací v reálném čase přinášejí novou úroveň podpory strojů – a to jak interně, tak externě. „Když dnes zákazník řekne, že by na tomto místě rád měl světelnou závoru – už není nutné, aby přijížděl elektrikář,“ říká Emsmann. „Servisní technik to zvládne sám a my to monitorujeme na dálku.“

Výhody pro zákazníky a konkurenční výhoda

Ve společnosti B&B není digitalizace cílem sama o sobě, ale spíše strategickým nástrojem pro rychlejší a flexibilnější práci. Pro zákazníky to znamená, že stroje jsou dodávány rychleji, jsou k dispozici po delší dobu a lze je snadněji rozšiřovat. Také servisní zásahy lze provádět efektivněji. Pokud zákazník udělí přístup, mohou servisní technici na dálku přistoupit k systému – za účelem diagnostiky nebo řešení problémů. To dává společnosti B&B jasnou konkurenční výhodu – zejména v době nedostatku kvalifikovaných pracovníků a rostoucího tlaku na náklady.

Partnerství na rovnocenném základě

V rámci modularizace byla klíčová úzká spolupráce se společností TURCK – zejména pokud šlo o integraci bezpečnostních modulů a komunikaci s různými řídicími systémy. „Bylo to spousta drobností, u nichž bylo zpočátku nutné sladit software a hardware. Jakmile však došlo ke kontaktu mezi odborníky, vše šlo rychle,“ říká Emsmann. S podporou je spokojen: „Oddělení podpory nám vždy poskytovalo kvalitní pomoc.“ Základem úspěchu projektu byla kombinace technické vhodnosti a partnerského vztahu založeného na důvěře.

To, co začalo u balicího stroje, se nyní rozšiřuje i na další typy strojů. V budoucnu by z decentralizované architektury měly těžit také stroje na výrobu sáčků a kombinované systémy. Zkušenosti z pilotního projektu se přímo promítají do dalšího vývoje. Společnost již testuje nové moduly a technologie – například pro decentralizovanou ochranu nebo pro řízení motorů s proměnným zdvihovým objemem. Plánuje se také monitorování stavu a spotřeby energie. Cílem je vytvořit plně digitalizovanou, flexibilní a snadno udržovatelnou strojní platformu.

Zákazník | www.bub-group.com