매주 약 1,000개의 우수한 롤러 도어가 네덜란드 Zeewolde의 ConDoor 공장에서 고객별 맞춤형으로 출고된다. 안전을 포함한 현대적인 제어 및 구동 기술로 매우 복잡한 생산 공정을 완벽하게 완성한다.
(messtec drives Automation 11/2017 발췌)/ 기사제공 : 서보스타
Zwaag(NL)의 맞춤형 장비 제조업체인 Weber Machinebouw는 매니퓰레이터, 절단, 펀칭 및 밀링 머신을 전문으로 한다. 현재까지 회사의 60년 역사상 가장 큰 계약은 산업용 및 차고 도어의 네덜란드 제조업체인 ConDoor의 롤러 도어용 전자동 생산 라인이다.
150 x 60 미터의 면적을 커버하는 1,000개의 롤러 도어가 매주 생산된다. 이 복잡한 생산 공정에서는 고객별 도어 구성으로 인해 톱질, 밀링 및 드릴링 장치, 픽앤플레이스 물류 및 60개의 주파수 조절 모터를 위한 총 178개의 동기화된 서보 축이 사용된다.
바렌드레흐트(NL)에 위치한 시스템 통합업체가 SigmaControl의 지원으로 이 시스템을 기록적인 시간 내에 실현했다. 시그마테크의 완전한 자동화 솔루션에는 소형 기계 및 안전 제어, 작동 및 모니터링을 위한 HMI, 모든 서보 드라이브와 같은 하드웨어가 사용되었고. 올인원 엔지니어링 도구인 Lasal로 응용 소프트웨어로 통합되어 만들어졌다.
다중 CPU 전략으로 복잡함을 최소화로
업계 고유의 자동 주문 시스템을 사용하여 광범위한 ConDoor 딜러들로부터 각 프로젝트의 개별 요구사항을 네덜란드 전문가에게 직접 네트워크를 통해서 전자문서로 전달한다.
롤러 도어의 생산은 패널 절단 및 톱질로 시작되며, 특수 픽앤플레이스 그리퍼는 최대 120m/min의 속도로 패널을 밀링 및 드릴 장치로 밀리미터 정밀도로 운반한다.
필요한 이송 용량을 달성하기 위해 최대 1,700kg의 하중을 견딜 수 있는 7개의 서보 제어 갠트리 드라이브 장치가 작동된다. Weber Machinebouw는 애플리케이션을 생성하기 위해 Sigmatek의 포괄적인 모션 라이브러리를 활용한다. 객체 지향 엔지니어링 도구인 Lasal Class는 복잡한 운동학의 제어를 위한 템플릿을 제공하므로 조정 모션 시스템은 각각 최대 9개의 축으로 작동된다. 제어할 수 있는 서보 축의 총 수는 사실상 무제한이다. 178개의 서보 드라이브와 60개의 주파수 조절 모터는 이더넷 기반의 Varan을 통해 제어 장치에 연결된다. 바란(Varan) 통신은 100% 결정적인 리얼타임 버스 시스템이다.
지능형 버퍼 시스템에서 처리된 패널은 포장되어 조립 구역으로 보내진다. “래커 칠해야 하는 패널도 있다. 이러한 패널에는 고유한 코드가 할당되어 나중에 프로젝트에 피드백된다. 창틀, 출입문 및 작은 계단의 수많은 변형을 생각할 때 이러한 옵션은 생산 공정을 극도로 복잡하게 만듭니다.”라고 Weber Machinebouw의 전무 이사인 Kees Geelhoed는 설명한다.
Sigmatek의 다중 CPU 전략은 각각 별도의 프로세서 구성 요소가 있는 관리 가능한 더 작은 기능 단위로 전체 라인을 배포하는 것을 선호하며 객체 지향의 개념에 완벽하게 들어 맞는다. Weber에서 이 프로젝트 프로그래밍을 담당하는 Niles Joosten은 “이를 통해 우리는 서로 독립적으로 장치를 테스트하고 개별적으로 시작할 수 있습니다. 이렇게 복잡한 시스템에서 프로세스가 크게 단순화되고 많은 시간이 절약됩니다.”라고 설명한다.
얇은 S-Dias 구성 요소 시리즈를 사용하면 제어 솔루션에 필요한 공간이 줄어들고 CPU 구성 요소의 너비가 12.5mm에 불과하며 안전 제어를 통해 모듈식으로 확장할 수 있다. ConDoor를 사용하면 설치된 수많은 도어 텀블러를 포함한 모든 비상 정지 회로가 Sigmatek 제어 개념으로 처리된다.
시스템 최적화로 낭비 감소
Weber Machinebouw의 관점에서 자재 사용의 최적화가 핵심이다. 목표는 최소 낭비로 패널의 사용 가능한 표준 길이에서 가능한 한 많은 세그먼트를 생산하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해 네덜란드 회사는 일주일에 걸쳐 생산량을 지능적으로 분배하는 특수 소프트웨어 애플리케이션을 사용한다. 생산일은 최대 20개의 도어를 포함하는 여러 배치로 구성된다. 배치 내 제품 혼합은 기계를 최적으로 활용할 수 있는 유연성을 제공한다. 절단 후 패널은 배송을 위해 정교한 스태킹 패턴이 있기 때문에 정의된 순서에 따라 조립 라인으로 이송된다. 따라서 고객은 건설 현장에서 조립하는 동안 항상 올바른 부품을 갖게 된다.
ConDoor의 생산 라인에 178개의 서보 축이 있다. Weber Machinebouw는 시그마테크의 다축 시스템인 SDD 300 및 MDD 100 그리고 실시간 이더넷 시스템 바란(Varan)과 엔지니어링 플랫폼 라잘(Lasal)을 사용했다.
매뉴펙처링 리소스의 정확한 코디네이션
이더넷 TCP/IP를 통해 공장 전체의 ERP 시스템은 검증된 생산 매개변수와 함께 기계 제어 및 작동 패널을 제공한다. 시스템 정보 외에도 12.1 및 19인치 터치 스크린이 있는 Sigmatek ETV 시리즈의 고성능 HMI는 중요한 주문 세부 정보를 작업자에게 명확하게 제공한다.
교대 감독자는 배치 순서를 필요에 따라서 HMI 위에서 변경하고 생산 시작을 확인한다.
Niels Joosten은 소프트웨어 응용 프로그램의 접근 방식을 설명한다. “단일 패널이 생산되기 전에 Sigmatek 컨트롤의 상태 메시지가 약 200개의 텔레그램을 통해 쿼리되어 있습니다. 이를 통해 필요한 시스템 섹션이 생산 준비가 되었는지 확인하고 제조 리소스를 정확하게 조정할 수 있습니다. 이것이 오류 및 중단 없는 생산의 핵심이며 처리량을 최적화합니다.”
소형 CPU 간의 데이터 교환은 드래그 앤 드롭을 통해 Lasal Machine Manager에서 구성된다. 그래픽 소프트웨어 인터페이스는 기계 네트워크에 있는 모든 CPU를 표시하며 제어, 시각화 및 안전을 위한 Lasal 애플리케이션은 마우스 클릭으로 직접 열린다. 사내에서 개발된 Lasal 소프트웨어 제품군을 통해 Sigmatek은 2000년부터 완전히 통합된 객체 지향 프로그래밍을 활용해 왔다.
저자 : Ingrid Traintinger, 마케팅 커뮤니케이션
Contact:
Sigmatek GmbH & Co KG, Lamprechtshausen, Austria Tel.: +43 6274 43 21 0
www.sigmatek-automation.com