Produktions- og pakkemaskiner er traditionelt bygget omkring et relativt fast produktflow. Produktet bevæger sig gennem maskinen ad en på forhånd defineret rute, og nye formater eller produkter kan derfor kræve mekaniske ændringer – eller i nogle tilfælde helt nye produktionslinjer.
Men kravene til moderne produktion ændrer sig.
Flere produktvarianter, mindre batchstørrelser og hyppigere formatskift betyder, at maskiner i stigende grad skal kunne håndtere produkter og behov, som ikke nødvendigvis er kendt, når maskinen bliver bygget.
Det var netop en ekstrem grad af fleksibilitet, der var behov for, da LSS skulle udvikle en ny pakkeløsning til en dansk biotekvirksomhed.
Til transporten gennem maskinen valgte man Beckhoff Automations XPlanar-teknologi – og DK AU2MATION fik ansvaret for softwareudviklingen bag XPlanar-delen af løsningen.
25 formater i samme maskine
Den nye pakkemaskine kan håndtere medicinalprodukter i 25 forskellige formater.
En variation i den størrelsesorden ville normalt kræve fire separate pakkelinjer. Med XPlanar kan processerne i stedet samles i én applikation.
Det kan lade sig gøre, fordi produkttransporten ikke længere er bundet til traditionelle transportbånd og faste mekaniske ruter.
Produkterne transporteres på individuelt styrede movers, der bevæger sig hen over en flade bestående af elektromagnetiske tiles. Den enkelte mover kan hæves, sænkes, vippes og roteres og samtidig bevæge sig uafhængigt af de øvrige movers.
Dermed kan forskellige produkter tage forskellige veje gennem den samme maskine og positioneres præcist ved de relevante arbejdsstationer.
Det giver maskinbyggeren en helt anden frihed.
“Planarteknologi løfter maskinens fleksibilitet i en grad, som vi ikke har set tidligere. Derfor skal man ændre sin traditionelle tilgang til produkttransport og pakning.”
Paul Robert Warming, direktør og partner, DK AU2MATION
Når produktets vej gennem maskinen bliver software
Den store fleksibilitet ændrer samtidig fundamentalt på softwareopgaven.
Når movers kan bevæge sig individuelt, og forskellige produkter kan følge forskellige ruter gennem maskinen, bliver softwarearkitekturen afgørende for både maskinens funktion og muligheden for at videreudvikle den.
DK AU2MATION har derfor udviklet et softwareframework fra bunden, hvor styringen er opdelt i tydeligt definerede lag og moduler.
Det gør det muligt at ændre eller videreudvikle enkelte funktioner uden nødvendigvis at skulle ændre resten af systemet.
“At samle så mange produktvarianter og processer i én applikation stiller helt nye krav til softwaren bag. Vi har opdelt styringen i tydeligt definerede lag og moduler. Det betyder, at vi kan ændre enkelte funktioner uden at skulle gribe ind i hele systemet.”
Morten Zornow, automationsingeniør, DK AU2MATION
Den modulære arkitektur gør samtidig komplekse applikationer mere overskuelige. Selv når der ændres i en mindre del af løsningen, kan udviklerne bevare overblikket over den samlede maskine og de mange indbyrdes afhængigheder.
Bygget til mere end den første maskine
En væsentlig del af udviklingsarbejdet har været at tænke længere end den konkrete pakkemaskine.
Frameworket er derfor ikke udviklet specifikt til kun én maskinkonfiguration eller de 25 produktformater, der kendes i dag.
Arkitekturen skal kunne danne fundament for nye konfigurationer, funktioner og kundekrav.
Det betyder, at fleksibiliteten ikke stopper ved den mekaniske maskine. Den er bygget helt ind i softwarearkitekturen.
“Frameworket er udviklet, så det ikke kun understøtter den aktuelle maskine. Det skal også kunne danne grundlag for nye konfigurationer og kundekrav. Dermed er fleksibiliteten ikke begrænset til de formater, der kendes i dag.”
Morten Zornow, automationsingeniør, DK AU2MATION
Erfaringerne kan genbruges i nye XPlanar-projekter
Projektets størrelse har betydet, at DK AU2MATION har været igennem en lang række af de tekniske og arkitekturmæssige problemstillinger, der opstår, når XPlanar skal bevæge sig fra teknologi til en reel industriel applikation.
Den erfaring er værdifuld i kommende projekter.
For selv om XPlanar åbner helt nye muligheder for maskinbyggere, følger der også en udviklingsrisiko med, når man tager en ny og avanceret teknologi i brug.
DK AU2MATIONs framework og erfaringerne fra projektet betyder, at kommende XPlanar-projekter ikke nødvendigvis behøver begynde fra et blankt stykke papir.
“Vi har arbejdet intensivt med den ultrafleksible planarteknologi i en årrække på et af verdens største XPlanar-projekter og har udviklet et lige så fleksibelt softwareframework. Det kan anvendes i andre applikationer og hjælpe maskinbyggere med hurtigere at komme i gang.”
Paul Robert Warming, direktør og partner, DK AU2MATION
For maskinbyggere kan det reducere både udviklingsarbejdet og den tekniske risiko ved at tage teknologien i brug – samtidig med at de ikke selv behøver opbygge alle specialistkompetencer fra bunden.
Ikke løsningen på alle transportopgaver
Planarteknologi er ikke nødvendigvis det rigtige valg til enhver maskine.
Potentialet er særligt stort i applikationer med mange produktvarianter, små batches, hyppige omstillinger, meget høje krav til præcision eller skærpede krav til renhed.
Her kan muligheden for at styre produktflowet individuelt gennem software ændre selve måden, maskinen konstrueres på.
Og måske endnu vigtigere: gøre den langt bedre rustet til de krav, der kommer i morgen.
“Skal man bygge maskiner med mange skift og som er åbne over for et ukendt produktmix, er planarteknologi det ypperste og vil uden tvivl øge konkurrenceevnen og give adgang til nye, attraktive markeder.”
Paul Robert Warming, direktør og partner, DK AU2MATION
