Technológiai bemutató a folyamatipar számára

Az MTP modulokkal a legkisebb tételekig, igen hatékony

A trend a legkisebb tételek rugalmas gyártása felé mutat, és ennek gazdaságossá kell válnia. Ezért az automatizálás egyre fontosabb szerepet játszik a folyamatipar moduláris termelésében - például egyedi gyógyszerek gyártásánál vagy különböző méretű tusfürdők és krémek gyártása esetén, a kozmetikai iparban. Az MTP-modulok (Module Type Package) alkalmazása a különböző gyártóktól és eredeti berendezésgyártóktól (OEM) származó alkatrészek és modulok gyors változtatásának az előfeltétele.

Az alapkémiai ágazat eddig a tömegtermelésre támaszkodott, ennek megfelelően kiterjedt létesítményi rendszerekkel. A finomkémiai és gyógyszeripari gyártásban úgynevezett szakaszos üzemeket (szakaszos eljárású, diszkontinuus gyártási módszerek) is használnak, amelyeken különböző receptúrák futtathatók. Ha egyszer megépültek, nem kell még egyszer újraépíteni. Ezeket az üzemi rendszereket egy magasabb szintű központi folyamatirányító rendszer irányítja, és a változások költséges tervezési, átalakítási és programozási munkákat vagy akár egy teljesen új üzemi rendszer építését is jelenthetik.

A "Showcase PCS neo+ MTP" technológiai demonstrátor kifejlesztése

A rugalmas termelési rendszerekkel szemben támasztott követelmények teljesítése érdekében a Festo egy termelési modul automatizálását teljes egészében az MTP-vel valósította meg. A moduláris rendszerek MTP megközelítés szerinti, hatékony üzembe helyezését is be lehetett mutatni. Ebben az esetben a rendszer már nem egy központi vezérlőrendszerből áll, hanem olyan egyedi modulokból, amelyeknek saját integrált vezérlőrendszerük van. Minden modul a gyártási folyamat egy adott szakaszát veszi át, például a keverést vagy a lefejtést.

A Festo már nagyon korai szakaszban részt vett a moduláris gyártás kialakításában, például a ZVEI megfelelő munkacsoportjában. "A moduláris üzemi rendszerek előnye, hogy gyorsan megtervezhetők, megépíthetők és a változó termelési mutatókhoz igazíthatók. Végső soron a termék gyorsabban készül el, és hamarabb kerül a piacra" - magyarázza Chris Stich, az Advanced Develop munkatársa. Digitális tervezés a Festo-nál. A Festo automatizálta az INVITE moduláris biogyógyszerészeti üzemi rendszer egyik termelési modulját. A Bayer mellett a Dortmundi Műszaki Egyetem és a düsseldorfi Heinrich-Heine Egyetem is aktív tagja az INVITE hálózatnak.

A technológiai bemutató célja

A projekt bemutatja, hogy a különböző gyártók moduljai hogyan telepíthetők egy üzemi rendszerbe, és hogyan helyezhetők gyorsan üzembe, ha megfelelnek az MTP-szabványnak. Az MTP-szabvány egységes interfészleírás, az egyes modulok folyamatvezérlési szintbe (POL) történő, azonnali integrálásához (plug and produce). Az MTP fájl tartalmazza a vezérléshez és felügyelethez szükséges összes információt. A modul és a POL közötti adatcsere működés közben az OPC UA-n keresztül történik. A Festo aktívan dolgozik a 2658-as VDI/VDE/Namur irányelv MTP szabványán.

Az automatizálandó biogyógyszerészeti üzem egy fűtési és keverési funkciókkal ellátott reaktormodulból és két adagolómodulból állt. A beépített vezérlőnek köszönhetően minden modul autonóm módon működik. ♠A Festo az egyik adagolómodulhoz CPX-CEC vezérlőt, míg a másik adagolómodulhoz Siemens vezérlőt használt. A projektpartnerek így bebizonyították, hogy az MTP-szabvánnyal rendelkező adagolómodulok gyártótól függetlenül automatikusan integrálhatók a POL (Process Orchestration Layer) rendszerbe. A Festo saját PA eszköztárát használta az MTP modul programozásához. Ez előre programozott funkcióblokkokkal rendelkezik, az MTP modulok gyors és egyszerű programozásához. Az MTP leíró fájl ezután automatikusan generálható az automatizálási programból. A projekt 2019-től 2021-ig tartott.