Nejsvětější trojice v podání FESTO: jednoduchost, bezpečnost, efektivita

„Hannoverská expozice firmy FESTO nebyla tentokráte zaměřena produktově, ale rozdělena na tři části, které vyjadřovaly hlavní úsilí a zaměření firmy“, říká Ing. Zdeněk Haumer, který byl naším průvodcem. „V dnešním světě se obvykle věci komplikují, dělají se stále složitější a vyžadují stále více znalostí a vzdělání. Snahou je vyhrát tím, že budeme dělat věci jednoduše, se zákazníky a pro zákazníky, že to bude bezpečné, odpovídající předpisům, a že budou účinné a šetřit energii.“

Zaměřeno na snadný výběr a obsluhu
Příkladem, že se zaměřením na jednoduchost to FESTO myslí vážně, je nová generace softwaru, který pomáhá vybírat polohovací systémy. Obsahuje asi 250 000 kombinací motor-převodovka-mechanická část, a přesto se zákazník velmi snadno dopracuje ke konfiguraci, optimální pro danou úlohu. Např. zařízení označovaná dříve jako ventilové terminály (i když dnes už v nich moc ventilů není, zato hodně elektriky, takže jsou nazývána spíše platforma pro řízení strojů) - je skládačka, kde si každý sestaví přesně to, co potřebuje: pneumatiku, elektriku, nakonfiguruje různé velikosti, různé funkce, jejich kombinace, analogové i binární signály, řízení elektrických pohonů, krokových motorů, lineárních motorů… –  i když se vše vytváří prakticky z jedné stavebnice, vypadá výsledek pokaždé úplně jinak.
A když se na internetu zákazník přepne do tzv. konfigurátoru - princip konfigurace je mimochodem patentován firmou FESTO - software dbá na to, aby ten, kdo to skládá, nedal dohromady věci, které by spolu nemusely správně fungovat a hlídá, kolik jakých prvků kde může být apod. „Důsledně jsme razili stavebnicový princip, takže i z katalogu se dal sestavit třeba manipulátor. Přibývá ovšem variant, kdy se manipulátor nemusí skládat, ale lze ho pořídit už hotový“ říká Ing. Haumer.
Příkladem je třeba ukázka nového H-manipulátoru, který svůj název dostal podle konstrukce ve tvaru písmene H, kolem níž běží řemen. Má dva motory a kombinací jejich pohybů se objekt pohybuje v rovině, ale protože řetěz samotný neveze motory ani kabely, tedy zbytečně žádnou hmotnost, pracuje svižně a energeticky úsporně. Dosavadní velké provedení 2,5 x 2,5 m např. pro výrobu fotočlánků, doplnila nyní kompaktní verze. Malé, výkonné zařízení, které zvládne motory až do 5 A, jako komplet stojí zhruba polovinu dosavadních cen obdobných produktů.
Firma se snaží chopit se příležitostí pro automatizaci, na níž se specializuje a jeden z nyní perspektivních oborů je Electronic light assembly, čili lehká montáž, kam patří i manipulace s předměty lehčími než 1 kg a objemem menším než 1 litr. Elektronika, farmaka, potraviny, to vše je příležitostí i pro uplatnění letošní novinky, kompaktního H-manipulátoru.
Mezi zajímavými novinkami předváděnými v Hannoveru byl i gravitační dopravník, který využívá vzduchový polštář vytvářený vyfukováním vzduchu z keramického podkladu s mikropóry. Destičky po něm hladce kloužou, stejně jako fólie v kulaté verzi zařízení, a lze s nimi snadno a pohodlně manipulovat. Když se vzduch vypne, nejde s nimi prakticky hnout a pokud se nastaví přisátí, už vůbec.
Oživení elektrického pohonu potřebuje obvykle speciální software a znalosti. To ale neplatí v případě nových typů ovladačů FESTO. Pohony jsou nabízeny jako sestava, vše pod jedním katalogovým číslem a k oživení systému se stačí jen připojit na internet, do počítače zadat adresu ovladače, která je v dokumentaci. Spustí se interaktivní webová stránka ovladače a na ní se zařízení pomocí přehledných instrukcí jednoduše nakonfiguruje. Do tabulky se sedmi údaji se vyplní, kam má směřovat posuv, s jakým zrychlením, a obsluha má možnost zadat různé základní informace o následujícím kroku. Poté, co k němu dojde, se nabídne možnost dalších zadání atd. Zkušenější obsluha se ale může přepnout do režimu pro specialisty a systém pak funguje jako ovladač i pro velmi složité úlohy - řízení síly, pohybů…
Další výhodou je, že zařízení je nejen levné, ale díky nové technologii výkonových tranzistorů, které spínají velmi rychle - do 12 nanosekund - také velmi kompaktní a nevyvíjí teplo - na rozdíl od většiny běžných ovládacích systémů, které jsou velké a musí se chladit. Ovladač má energetickou účinnost 98 % a zvládne i velké, např. 5 A motory!
Produkt, s nímž slaví firma velký úspěch, je krokový motor se směrováním, řízený spínáním tranzistorů. Nechová se totiž jako klasický krokový motor, ale díky odměřování, jímž je vybaven, má svou charakteristikou blízko zařízením typu střídavého servopohonu a vyhovuje pro řadu aplikací, kde jím lze tyto pohony nahradit.
Ukázkou chytrých řešení jsou i nové mechanické díly – např. elektrické válce. Největší z nich unese staticky až 1,7 t a dá se mnohdy použít jako náhrada hydrauliky. Je dobře chráněn proti korozi, takže hodně vydrží i v náročných prostředích a obsahuje opět specialitu, kterou u ostatních výrobců nenajdeme. Jak pohybová tyč zajíždí dovnitř a ven, mění se tlak – pumpuje a vzniká přetlak. Problém s těsněním, s nímž se potýká většina výrobců, FESTO vyřešilo tzv. dýchacím otvorem, který změny objemu vyrovnává a dokonce je možné připojit hadičku a odvést plyny mimo nebezpečný prostor, takže těsnění netrpí a má dlouhou životnost.
Za pozornost stojí i samočinné tlumení na pneumatických válcích, což je patent FESTO, který firmě nyní hodně pomáhá prosadit se před konkurencí. „Válce se vyrábějí ve velkém a jejich cena šla hodně dolů. Než ušetřit nějakou částku na válci, lze mnohem více ušetřit tím, že se nemusí nic nastavovat. Přesný válec se na konci plynule zastaví a nikdo nemusí šroubkem ladit pozice, což se musí umět a vyžaduje to dva lidi. Výrobně je to navíc levnější než standardní řešení s nastavovacím šroubem. Dnes je tento systém implantován nejen ve standardních kulatých či hranatých válcích, ale i kompaktních variantách, které se často nenavrhují podle toho, co mají utlačit, ale co mají zabrzdit, a toto řešení umožňuje použít válec o třídu menší, což je další úspora,“ říká Ing. Haumer.

Bezpečí především
Další z klíčových oblastí, na něž se FESTO zaměřuje je bezpečnost strojů a zařízení. Na internetu bude brzy databáze, která obsahuje detailní popisy bezpečnostních funkcí jako je např. bezpečné zastavení, bezpečné vypnutí točivého momentu apod. Na vše jsou předpisy, k nimž je často potřeba bezpečnostní PLC, které tyto informace z daného stroje zpracovává. To vše, co jinak zákazník musí projít sám, firma nabízí - včetně dokumentace, návodů, popisu funkcí a rozboru jejich detailů.
V jejím portfoliu figurují i unikátní prvky, jako je magnetické čidlo s plastovým krytem a malou upínkou uvnitř, které dokáže nahradit speciální drahé certifikované mechanické bezpečnostní snímače. Norma dnes nevyžaduje certifikát, ale určité vlastnosti výrobků – a tato součástka je přes svou jednoduchost má. Plastový kryt nelze sundat, musel by se rozbít, což splňuje požadavek, že prvek nelze nedestruktivně náhodně přenastavit a vylučuje nechtěnou změnu parametrů.
„Je tu i jedna rarita“, říká Ing Haumer. „Když je potřeba zajistit bezpečné zastavení u elektrické jednotky, aby nikoho nezranila nebo něco nezničila, automaticky všichni přecházejí ke šroubu vřetenu. Nikdo nepoužívá řemen, protože to je principiálně nebezpečná věc, může se přetrhnout a žádný výrobce řemene nezaručí, že k tomu nedojde. FESTO na to jde jinak. Jako jediná firma na trhu nabízí pohon s ozubeným řemenem, ale s bezpečným zastavením. Klíčem jsou dva drobné doplňky. Jedním z nich je odměřování. Informace o poloze mechaniky není jen zprostředkovaně přes motor, ale přímo z mechaniky. A druhou drobností  je brzda, jež se v případě nutnosti vzduchem uvolní, pružinou zakousne a zařízení zastaví. Mohou být dokonce dvě, což znamená podle normy zařízení dvoukanálově bezpečné.
Dalším trendem, který firma zachytila, je integrace, stěhování věcí do výrobků. Takže zařízení, která dříve vyžadovala bezpečností PLC lze dnes realizovat bez něj, protože do ovladačů motorů se postupně doplňují nové karty, které už takovéto prvky obsahují. Tzn., že požadovanou bezpečnostní funkci je schopná zajistit přímo část, která řídí motor.

Chytré drobnosti přinášejí úspory
Pokud jde o třetí téma - účinnost - i ta je brána v širším slova smyslu a kontextu. První věcí je produkt správně navrhnout, např. s ohledem na porovnání možností elektrických a pneumatických pohonů, protože je-li na začátku špatná volba, nelze optimální parametry už nikdy dohnat,“ konstatuje Ing. Haumer. „A i když si to třeba málokdo uvědomuje, může být pneumatika i energeticky levnější řešení. Pokud jde o obyčejný pohyb sem a tam, je na tom lépe elektrika, ale třeba aplikace, kde něco někam dojede a tam musí chvíli něco stlačovat - např. na konci je lisování - je situace jiná. Pneumatika má v komoře napuštěný tlak a prakticky nic víc nepotřebuje a čeká. Kdežto elektrika neustále tlačí a tedy spotřebovává proud. Takže i když panuje obecné mínění, že stlačený vzduch je drahý, rozhodně to nemusí být pravidlem u všech aplikací.“
Firma využívá různé možnosti jak zajistit, aby se energie šetřila. Třeba tím, že zařízení není zbytečně předimenzované. Když např. ejektor začne sát a přísavka se přisaje, lze ji v určité fázi vypnout - na rozdíl od trvalého provozu umějí chytřejší varianty tzv. úsporné zapojení, kdy se přísavka přisaje jen na dobu, kdy je to skutečně potřeba. Aktivuje se opět, jen když se např. se sníží potřebný podtlak. Podobně se šetří tím, že např. válec, který má někam něco nalisovat, nevyžaduje při pohybu zpět plnou sílu. Takže se přidá levný redukční ventil a stačí 3 bary místo 6 a šetří se polovina stlačeného vzduchu při pohybu zpět.
Je-li někde v pneumatickém systému dírka, stojí to hodně peněz, protože z ní vzduch utíká pořád. Na rozdíl od válce, který se tu a tam pohne, je otvor nepřetržitý. I zde nabízí FESTO řadu služeb. Specialisté např. projdou u zákazníka celou výrobní halu, změří a zmapují úniky pomocí speciálního mikrofonu s parabolickou anténou. Vytvoří seznam poškození, kolik by stála oprava a jak dlouho by trvala. „Ze zkušeností víme, že z toho, co vyrobí kompresorovna, jde 30 – 70 % vniveč. A to stojí za rok statisíce a někdy i milióny. To jsou už velké peníze. Odstranit skutečně všechny úniky by bylo tak náročné a nákladné, že by se investice asi nevrátily, ale i odstranění poloviny nedostatků zajistí rozumné řešení a návratnost bývá většinou kolem půl roku,“ říká Ing. Haumer a dodává: „ač FESTO není dodavatelem kompresorů, dokáže změřit jejich efektivitu, stejně jako kvalitu vzduchu, kolik je v něm oleje, vody, nečistot apod. Tím se zvyšuje životnost i výkon zařízení. Pomocí tzv. dataloggeru se po určitou dobu měří, kolik teče proudu do motorů, jaký tlak, průtok dávají kompresory ven, kde jsou rezervy a co se dá dělat pro zlepšení. To dělají samozřejmě i dodavatelé kompresorů, ale závěr jejich analýzy většinou vyznívá, že je potřeba nový kompresor. My jsme nezávislý subjekt.“
Další část související s účinností je didaktika. Ze stavebnice předváděné v expozici na veletrhu se dá poskládat malá továrna na výuku a nejenže se na ní dají předvést a učit různé technologie, ale moduly mezi sebou komunikují. Je to jak v reálném nasazení. Linky bývají modulární a někdy zpomalí. Běžná praxe je, že se linka zastaví, čeká a pak se zase rozjede naplno. To ale stojí peníze. Novinkou je nyní řešení, kdy se moduly mezi sebou dorozumívají a pokud jeden přibrzdí, ostatní, které na něj navazují zpomalí, ale nezastaví a linka tak jede dál s menší náročností na energii. Právě to je i předmětem nových kurzů a výuky v oboru - úspory energií.
Uživatelé chtějí připojit pneumatické systémy na komunikační síť (Profibus, profinet, CAN apod.) a to vždy stojí peníze – komunikační modul, který to umožňuje, např. karta, patří k nejdražší prvkům, které na terminálu bývají. Na každý terminál je obvykle potřeba jiný modul. FESTO už několik let razí myšlenku zvýšit sériovost těchto komunikačních modulů, aby se snížila jejich cena. Ale místo připojení terminálu určitého typu tlustým kabelem lze použít i jiné řešení: sundat kryt a umístit tam jiné komunikační zařízení, kdy komunikace probíhá po tzv. i.portu, což je modifikace io-linku. Jde o jednoduchou a levnou komunikaci, kterou používají výrobci čidel. Funguje na nestíněném kabelu až do 20 m, a umožňuje zapojit tento levný, velkosériově vyráběný modul, který stojí zhruba polovinu toho co obvyklé komunikační moduly staršího typu. Pokud je požadována nová funkce, např. EtherCAT, stačí jediná komunikační varianta a lze ji připojit na všechny typy terminálů, které do dané skupiny patří. Ty jsou poté adaptovány na novou síť – to generuje výrazné úspory při vývoji apod. Pomocí speciální rozdvojky lze dokonce nastavit dvě větve a na jeden levný komunikační modul připojit třeba dva terminály, nebo terminál a modul pro čidla apod. /jv/

 

Publikováno: 2. 7. 2013 | Počet zobrazení: 3116 661