Contiga: Automatyzacja i Technologia detekcji linii
Technologia detekcji linii pozwala na bardzo wysoką precyzję w produkcji płyt kanałowych
Dzięki maszynom i sprzętowi Echo Precast Engineering Contiga A/S, z siedzibą w Tinglev, na południu Danii, wprowadza produkcję płyt kanałowych na nowy poziom. Po raz pierwszy stosuje się nowatorska technologię „detekcji linii”, w oparciu o którą ploter SmartJet pozostawia na płycie ślad jako oddzielny punkt referencyjny. W ten sposób pilarka wielokątowa MAS z ogromną precyzją rozpoznaje wymiary geometryczne płyty. Wynikiem tych prac jest płyta kanałowa, która z łatwością spełnia dzisiejsze wymagania w zakresie funkcjonalności i idealnego dopasowania.
Contiga A/S, to przedsiębiorstwo należące do HeidelbergCement Group. Korzysta z zakładów produkcyjnych o powierzchni ponad 35.000 m2 i jest jedną z największych fabryk produkcyjnych w jednym miejscu w Skandynawii, która produkuje wysokiej jakości prefabrykowane elementy betonowe i płyty kanałowe dla branży budowlanej. Przedsiębiorstwo z siedzibą w Tinglev, w południowej Danii, nie daleko od granicy z Niemcami, oczywiście dostarcza także swoje produkty do krajów ościennych, gdzie na rynku panuje również duża konkurencja. Poza jakością i ceną w konkurowaniu na rynku ogromne znaczenie ma wydajna fabryka o dużych mocach przerobowych, która umożliwia produkcję w niezbędnych ilościach, by dostarczyć towary w krótkim czasie.
Aby jeszcze bardziej zaangażować się w przemiany w ramach Przemysłu 4.0, które polegają na zwiększeniu wydajności produkcyjnej fabryki w zakresie płyt kanałowych, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów, zarząd firmy zdecydował się zainwestować w wysoko zautomatyzowane technologie. Na dostawcę wyposażenia wybrano znanego na całym świecie producenta maszyn, Echo Precast Engineering, przedsiębiorstwo należące do Progress Group, z siedzibą w belgijskim Houthalen.
Potrzebowaliśmy dostawcy, który mógł zaoferować godną zaufania obsługę i rzetelne wsparcie, jak również innowacyjne, znormalizowane inżynieryjne rozwiązania produkcyjne działające w oparciu o sprawdzoną technologię. Dlatego właśnie wybraliśmy Echo Precast
Karsten Rewitz, , Prezes Contiga A/S
Uniwersalny aspirator do betonu
Po przekazaniu opisu zadań, inspekcji hal produkcyjnych i szczegółowych konsultacjach szybko ustaliliśmy listę niezbędnych maszyn oraz terminy ich dostarczenia, montażu i rozruchu: Dostawa obejmowała uniwersalny aspirator do betonu (CA) do użycia w formach produkcyjnych Contiga o różnych szerokościach, automatyczną piłę do cięcia świeżego betonu (FCS), która umożliwia wycięcie poprzeczek w świeżym betonie, pilarkę wielokątową MAS oraz dwa automatyczne plotery SmartJet – pierwszy z nich (2.4 m) wyposażony w nowatorską technologię detekcji linii przy zastosowaniu tuszu UV, co może znacząco zwiększyć precyzję oznaczeń na płytach kanałowych i późniejsze cięcia, wycięcia i wgłębienia wykonywana przy użyciu piły. Wymienione powyżej maszyny miały również w wielu przypadkach zastąpić starsze technologie.
Dostawę zrealizowano w trzech etapach. Najpierw do fabryki w Tinglev dotarł uniwersalny aspirator do betonu. Zgodnie z naszym życzeniem maszyna może być stosowana we wszystkich formach do produkcji płyt kanałowych Contiga, zarówno o szerokości 1,2 m, jak i 2,4 m.
Echo Precast Engineering było w stanie spełnić wymaganie w zakresie uniwersalnego zastosowania maszyny, konstruując dwie podstawowe ramy o różnych szerokościach – jedna z nich pasuje do form o szerokości 1,2 m, druga do tych o szerokości 2,4 m. Zależnie od bieżących wymagań aspirator do betonu jest umieszczany i montowany na jednej z dwóch ram i można go następnie używać na odpowiedniej formie do produkcji betonu.
Usuwanie betonu z wgłębień i wycięć oraz czyszczenie powierzchni
Aspirator do betonu (CA) jest wykorzystywany do usuwania świeżego betonu z oznaczonego uprzednio przez ploter obszaru na płytach kanałowych, szczególnie w przypadku wgłębień i wycięć. Maszyna usuwa również beton z obszarów płyty, gdzie zbrojenie ma być widoczne, np. aby wykorzystać je w połączeniu, umożliwiając konstrukcyjne łącznie komponentów prefabrykowanych na placu budowy. Ponadto aspirator jest wykorzystywany do czyszczenia i usuwa nadmiar betonu z wyciętych powierzchni lub z luk między dwoma przylegającymi płytami w formie produkcyjnej.
W omówionych powyżej celach maszyna została wyposażona w ramie obrotowe z dyszą ssącą oraz pompą, która przepompowuje beton przez szlauch do zbiornika na odpady. Specjalnie zamówiony pojemnik na odpady może pomieścić łącznie do 2.000 litrów betonu. Zbiornik należy następnie opróżnić – w czym pomoże wózek widłowy, którym można zdjąć zbiornik z maszyny, podnieść go przez specjalnie w tym celu zamontowany uchwyt, a następnie z powrotem umieścić na maszynie.
Dzięki sprężynowemu zawieszeniu operator może dowolnie przesuwać urządzenie ssące zarówno wzdłuż, jak i po przekątnej. Platforma, na której operator przemieszcza się z dyszą ssącą podczas zasysania, ma również regulowaną wysokość; a zatem odległość między platformą a płytą kanałową lub formą produkcyjną może być zwiększana lub zmniejszana, tak by operator mógł korzystać z maszyny w ergonomiczny sposób.
Pilarka do nacinania
Dlaczego aspirator do betonu jest innowacyjnym rozwiązaniem dla Contiga? Na przodzie urządzenia – czyli w poprzek do kierunku jazdy – na każdej ramie zamontowana jest dodatkowo piła z podwójnym ostrzem. Pilarka może nacinać świeży beton pod kątem 90° i na głębokość 20 cm.
Contiga wykonuje takie nacięcia na płytach w miejscach, w których następnie na budowie montowany jest element łączący płytę ze ścianą. Piła z dwoma ostrzami wykonuje nacięcie wyłącznie w górnej części płyty kanałowej; jej dolna cześć, gdzie znajduje się zbrojenie do wstępnego sprężania, pozostaje nienaruszona.
Następnie operator może usunąć beton ręcznie lub przy pomocy aspiratora do betonu (CA).
Na kolejnym etapie, kiedy beton jest utwardzany, płytę można przeciąć przy pomocy pilarki
Piły z dwoma ostrzami na ramach aspiratora do betonu są zasilane bezpośrednio z maszyny.
Piła do świeżego betonu (FCS) również przecina zbrojenia poprzeczne
Kolejna dostawa z belgijskiego Houthalen do Tinglev w Danii miała miejsce sześć miesięcy później. Tym razem była ta piła do świeżego betonu (FCS).
FCS jest zaprojektowana do form produkcyjnych Contiga o szerokości 2.4 m. Tą piłą wykonuje się cięcia wzdłuż w świeżym betonie, by umożliwić produkcję płyt kanałowych o mniejszej szerokości produkowanych w szerszych formach produkcyjnych przez odcięcie nadmiaru betonu.
Piła do świeżego betonu w Contiga charakteryzuje się tym, że przecina również pręty zbrojeniowe zatopione poprzecznie w betonie. Te pręty poprzeczne są często zatapiane w płytach w Danii przed transportem żurawiem, by wzmocnić płytę kanałową. Z tego względu ten rodzaj piły cechuje się bardzo wysokim momentem obrotowym. Oznacza to, że pręty poprzeczne można przecinać bez poruszania piłą, co spowodowałoby przesunięcie pręta w świeżym betonie prefabrykowanych płyt betonowych
Zakup tej maszyny do fabryki pozwala oszczędzić czas i energię oraz obniżyć koszty ostrz stalowych do pilarek do utwardzonego betonu.
Plotery automatyczne z Technologia detekcji linii
Ostatnia część dostawy, która dotarła do Tinglev w grudniu 2019 r., obejmowała jeden ploter Smartjet 1.2 i jeden ploter SmartJet 2.4 z dodatkową głowicą do detekcji linii i wpełni zautomatyzowaną pilarkę MAS. Ploter jest dynamicznym rozwiązaniem produkcyjnym, ponieważ wykonuje precyzyjne rysunki na płytach kanałowych – są to obrysy wycięć, numery i linie do zwykłych cięć.
Ploter SmartJet do form produkcyjnych o szerokości 2.4 m ma wbudowaną technologię detekcji linii, nowatorskie rozwiązanie Echo Precast Engineering, które gwarantuje precyzję cięcia pilarką.
Dzięki zastosowaniu inteligentnych rozwiązań technologicznych ploter na nosi znaczniki na płytę kanałową specjalnym tuszem, który potem jest wykrywany przez piłę. W ten sposób piła może zostać ustawiona w odpowiedniej pozycji.
Oznaczenia specjalnym tuszem umożliwiają maszynie wyznaczenie nowych punktów odniesienia dla każdego cięcia. Maszyna produkcyjna, np. pilarka wielokątowa, korzysta ze specjalnego czujnika, by wykryć oznaczenia i dostosowuje swoje położenie, by wykonać odpowiednie cięcie. Ten proces pozwala na osiągnięcie maksymalnej precyzji.
Tradycyjne maszyny produkcyjne, np. piły i aspiratory, korzystają jedynie ze zwykłych systemów laserowych lub dekodujących, by wyliczyć położenie w formie produkcyjnej. W takim procesie łatwo popełnić błąd. System laserowy nie weźmie pod ewentualnego kurczenia się lub przesunięcia materiału. Zaś urządzenie rozkodowujące wylicza położenie na podstawie skrętu kół maszyny. Ponieważ koła mogą się obracać, np. ze względu na zabrudzenie szyn resztkami betonu, nie można już wyliczyć prawidłowego położenia
Cała wymiana danych między komputerami systemu kontrolnego w fabryce oraz sterownikami pił i ploterów w Contiga opiera się na sieci bezprzewodowej. Oznacza ta, że dane do oznaczeń i cięć oraz dane procesów są przesyłane do odpowiedniej maszyny bezprzewodowo przez sieć radiową Wi–Fi.
Ploter automatyczny rejestruje np. wady produkcyjne, zaś operator może przesunąć płytę kanałową, jeżeli zajdzie taka potrzeba. Po zakończeniu pracy ploter może przesłać plik z opisem procesu produkcyjnego z powrotem do systemu Contiga. Następnie dział planowania sprawdzi plik i prześle go do pilarki z uaktualnieniem oznaczeń.
Dane są przesyłane w plikach w otwartym formacie PXML, czyli Progress XML i są kompatybilne z pozostałym oprogramowaniem w fabryce. Alternatywą jest transfer danych na kluczach USB.
Pilarka wielokątowa wykonuje także cięcia po przekątnej
MAS jest zaprojektowana do form produkcyjnych Contiga o szerokości 2.4 m. MAS przycina utwardzone, wstępnie sprężone bloki betonowe do pożądanej długości. Mogą to być cięcia pod kątem 0° i 180°, ale również cięcia pod kątem od 90° do 0° lub od 90° do 180°.
Prędkość piłowania jest regulowana automatycznie przez kontroler elektroniczny silnika pilarki. Maszyna może pracować na płytach kanałowych o wysokości od 12 do 50 cm.
MAS posiada napęd elektryczny. Specjalny bęben pozwala na rozwijanie i zwijanie kabla zasilającego.
Jest to maszyna o dużej mocy, ze zintegrowaną detekcją linii, przeznaczona do pracy automatycznej przez wykrywanie linii naniesionych przez ploter.
Pracuje w trybie online i dlatego wsparcie techniczne zespołu Echo Precast Engineering jest w razie konieczności dostępne zdalnie.
Czujniki bezpieczeństwa
Ponieważ pilarka MAS może pracować w trybie automatycznym, została wyposażona w czujniki bezpieczeństwa. Dzięki temu wykrywa dowolną przeszkodę lub osobę na swojej drodze i przerywa produkcję do czasu usunięcia przeszkody. Przeciwdziała to zderzeniem, jak również wypadkom.
Relacje oparte na zaufaniu
Prezes Contiga, Karsten Rewitz jest bardzo zadowolony z dostarczonych rozwiązań technologicznych dostosowanych do potrzeb Contiga, jak również z obsługi oferowanej przez Echo Precast Engineering. „Maszyny dostarczono nawet wcześniej niż pierwotnie uzgodniono. Nie było żadnych problemów z wyjściem naprzeciw naszym późniejszym prośbom o skrócenie terminu dostawy.”
Wyłącznie pandemia COVID-19 i związane z nią ograniczenia w podróżowaniu, które objęły również techników i szkoleniowców, spowodowały minimalne opóźnienia w rozruchu maszyn i szkoleniu ich operatorów. Jednak nawet te problemy zostały szybko rozwiązane. „Obsługa i współpraca układają się fantastycznie,” twierdzi Rewitz.
*Original article published in CPI magazine