Un Asset Management System per l’industria del packaging con ctrlX AUTOMATION
- 18/05/2023
- 4 minuti di lettura
L'azienda cliente
Il cliente finale di questo progetto è la sede europea di un gruppo internazionale specializzato nella produzione di macchinari per la trasformazione e il trasporto del cartone ondulato.
La necessità
L’azienda necessitava di un sistema modulare per la raccolta e la registrazione centralizzate dei dati delle macchine per il converting del packaging in cartone ondulato.
L’azienda è costruttrice di linee per la produzione di scatole in cartone, un settore molto competitivo in cui i macchinari, oltre ad avere un’elevata capacità produttiva, devono essere molto più flessibili rispetto alle convenzionali linee di produzione industriale.
“Questo significa che, in pochi minuti, devono essere in grado di passare da una configurazione produttiva a un’altra”, spiega l’Ad dell’azienda. “Il punto è che, nonostante le nostre linee siano super automatizzate, quando una scatola è prodotta per la prima volta ci sono dei fermi di linea che possono durare parecchi minuti.”
L’obiettivo, quindi, era capire quali attività l’operatore svolgesse per produrre la prima scatola, con un focus sulla definizione di modelli tipici di setup. “È come se si archiviassero tutte le operazioni svolte dall’operatore relative a una determinata tipologia di scatola. In futuro, le operazioni verranno suggerite direttamente dal sistema, alleggerendo il carico di lavoro dell’operatore.”
La soluzione sviluppata
Eureka System ha sviluppato un Asset Management System (AMS) per il controllo e la gestione centralizzata dei macchinari automatici per il Converting.
Il sistema di raccolta dati si interfaccia, a livello di automazione, con le singole CPU Bosch Rexroth ctrlX CORE e con i PLC Siemens sul campo tramite il protocollo OPC-UA, mentre, tramite il protocollo Modbus TCP/IP, vengono acquisiti tutti i dati ambientali relativi ai consumi di energia elettrica, alla temperatura e all’umidità.
Dalle macchine interconnesse vengono acquisiti, aggregati, indicizzati e storicizzati i seguenti dati:
- Eventi One-Shot, come cambi di stato, allarmi e anomalie;
- Campionamenti delle grandezze di processo generate da sensori e attuatori;
- Eventi di messa in lavoro della ricetta con i relativi parametri di setup macchina;
- Eventi di cambio di valore dei parametri di setup macchina, identificati per tempo di modifica e per operatore;
- Diagnostica di sistema dei PLC Siemens interconnessi.
Le informazioni raccolte possono essere visualizzate tramite una WebGUI, che agisce anche da cruscotto complessivo dello stato generale dei macchinari. Inoltre, sono stati messi a disposizione degli utenti diversi criteri di ordinamento e di raggruppamento per filtrare i dati, ad esempio per serie della macchina, impianto d’appartenenza o dimensione del campionamento. Il sistema consente anche di eseguire analisi comparative dei dati tra macchine della stessa tipologia per valutarne la produttività ed esportare le informazioni tramite la funzione di reporting.
Di seguito le principali funzionalità della soluzione software sviluppata su misura e implementata utilizzando hardware ctrlX di Bosch Rexroth:
- Monitoraggio in tempo reale del funzionamento delle macchine grazie ai gateway IIoT multiprotocollo.
- Storico dei dati, dei cambi di parametri e delle modifiche delle ricette.
- Archivio di documenti digitali relativi alle macchine connesse: certificazioni, schede tecniche, manuali, ecc.
- Sorveglianza dei valori che raggiungono o superano le soglie di controllo stabilite dagli operatori.
- Servizio di Alerting per la notifica immediata degli eventi generati dalla macchina verso un elenco impostabile di utenti destinatari.
Un’importanza particolare è stata data alla gestione degli utenti e alla sicurezza del sistema, al quale si può accedere solo tramite credenziali di autenticazione e con privilegi differenti a seconda del proprio ruolo e del reparto.
I vantaggi ottenuti
Questo AMS si caratterizza per l’utilizzo di architetture hardware aperte e per la capacità di raccogliere ed elaborare grandi volumi di dati, garantendo un‘integrazione IT/OT perfetta.
“Il primo vantaggio immediato è chiaramente legato ai tempi di avviamento di una nuova linea produttiva, ora estremamente ridotti, ma l’aspetto rilevante è che l’operatore oggi svolge un ruolo di supervisore”, sottolinea l’Ad. “È la macchina che suggerisce l’operazione corretta da svolgere, anche su scatole mai prodotte prima. Non solo: il sistema è scalabile, pronto per nuove funzioni non ancora sviluppate; continua a fornire dati, e quindi le macchine saranno in grado di ricevere aggiornamenti per tutta la durata della loro vita, migliorando nel tempo la capacità produttiva, la qualità del prodotto e il rapporto tra operatore e supervisore.”
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Soluzione
Gateway IIoT su base ctrlX CORE
Settore
Packaging
Location
Italia
Anno d'integrazione
2023
Tecnologie integrate
- CPU Bosch Rexroth ctrlX CORE
- PLC Siemens
- Python
- Javascript
- Protocollo OPC-UA
- Protocollo MQTT
- Protocollo Modbus TCP/IP
- Database Server PostgreSQL
- Cloud AWS
- Twilio Messaging
Attività svolte
- Analisi
- Co-design
- Sviluppo software
- Validazione sistema pilota
- Messa in servizio
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