Festo introduceerde het concept van ventielterminals 30 jaar geleden in de automatiseringssector, waarbij de technologie de puur mechanische/pneumatische subbasis verving door de integratie van elektrische verbindingen met de elektromagneten en feedbacksignalen, bijv. cilinderschakelaars. De machinebouwsector verwelkomde de tijd- en kostenbesparende innovatie met open armen.
Zoals je zou verwachten, is de technologie in deze periode veranderd. Festo heeft het formaat en de functies van veel nieuwe series ventielaansluitingen voortdurend verder ontwikkeld. Naarmate de technologie volwassener werd, zijn zowel de mechanische bevestiging als de elektrische connectiviteit door verschillende iteraties geëvolueerd. In de pneumatische industrie hebben veel concurrerende producten nu vergelijkbare kenmerken en zien er zelfs hetzelfde uit.
Festo besloot een van zijn grootste functieoverschrijdende ontwerpteams samen te stellen om te kijken waar machinebouwers de komende 5-10 jaar naar op zoek zijn. Hun opdracht was een grondige heroverweging om een nieuwe stap te zetten in de technologie van ventielterminals. Ze kregen de opdracht om een nieuwe productreeks te ontwikkelen met de naam VTUX, wat staat voor Valve Terminal Universal "X". De ontwerpers wisten dat radicaal nieuwe terminals zowel de mechanica/pneumatiek als de elektrische connectiviteit binnen één platform moesten aanpakken en daarom werden beide disciplines vanaf het begin ingebouwd.
Om de voordelen van de platformbenadering te maximaliseren, richtten ze zich op het creëren van een ontwerp dat zich uitstrekte van basisfunctionaliteit met hoge volumes en lage kosten tot zeer uitgebreide, technologierijke opties die inspelen op toekomstige technologieën en specialistische vereisten in sectoren die voorheen als niches werden gezien. De "X" in de typebeschrijving betekende de "ingebouwde flexibiliteit" om in de komende maanden en jaren veel nieuwe en innovatieve functies in te bouwen. Het team heeft een lange lijst met projecten en nog meer conceptideeën voor toekomstige ontwikkelingen van het VTUX-platform.
De ontwerpers en ontwikkelaars van VTUX plukten de vruchten van de langetermijninvesteringen van de onderzoeksafdeling van het bedrijf, die ervaring en expertise op het gebied van computerondersteund ontwerpen heeft opgebouwd en softwaretools heeft ontwikkeld door theoretische CAE-modellen te vergelijken met duizenden uren aan echte pneumatische labresultaten om de nauwkeurigheid van de softwarevoorspellingen aan te scherpen en ontwikkelaars te voorzien van een unieke krachtige CAE-softwaretoolkit. Hierdoor konden de technici van VTUX de productie- en materiaalkosten en het CO2-verbruik tijdens de productie optimaliseren en deze afwegen tegen het leveren van hogere stroomsnelheden in minder ruimte, de verwachte levensduur verhogen en manieren identificeren om de elektrische (magneet) energie-efficiëntie te verbeteren.
Deze benadering heeft een rationalisatie van componenten en een kostenbesparing voor de klant mogelijk gemaakt. Bij de nieuwste 10 mm brede magneetventielen van Festo is de limiet van het maximale debiet niet het ventiel (zoals vroeger), maar de fittingen en dus de slangen die binnen de footprint passen. Dit betekende dat een van de voor de hand liggende kostenbesparingen bestond uit het aanbieden van één behuizing met twee verschillende sub-bases, waarbij de klant de hogere flow-optie kan specificeren voor waar hij die nodig heeft - voor actuators met een grotere diameter of snellere cyclussnelheden. Omgekeerd kunnen ze besparen op de totale breedte van de terminal en onnodig luchtverbruik verminderen door buizen met een kleinere diameter te gebruiken waar dit voldoende is.
Elektrisch gezien is optimalisatie op vetielterminals voor machinebouwers een kwestie van kosten, snelheid van integratie in de besturingsarchitectuur en gemak van inbedrijfstelling en diagnose. Voor de eindgebruiker is OEE (Overall Equipment Efficiency) de meest typische meting van machineprestaties en daarom zijn betrouwbaarheid, vermindering van stilstand en consistente prestaties (die de uitvoerkwaliteit beïnvloeden) belangrijke factoren. De impact op het energieverbruik van de individuele magneetventielspoelen en de reactietijden van de cilinders is minimaal vergeleken met de perslucht die door de ventielen stroomt, maar het was nog steeds zinvol om het totale verbruik van magneetventielen te verminderen, de grootte en stroomcapaciteit van de op het paneel gemonteerde voedingen te reduceren en de activeringstijden van de ventielen te minimaliseren.
Bij e-commerceoplossingen hebben leveranciers het vaak over de impact van 'last mile deliveries', omdat dit de effectiviteit en efficiëntie van hun algehele bedrijfsmodel kan maken of breken. Het is het contactpunt met de consument en het is waar de meeste kosten kunnen worden verbruikt. Op analoge wijze is voor machinebouwers de verbinding tussen het besturingssysteem (het brein) en de sensoren en actuatoren op machineniveau van cruciaal belang. Als het goed is, kunnen ze eenvoudig integreren tussen standaard besturing hardware, navigeren door de specialiteiten van hun toepassing en snel en eenvoudig verbinding maken met motoren en aandrijvingen.
Terwijl de VTUX ventielterminals werden ontwikkeld, ontwikkelden het elektrische en besturingsteam in nauwe samenwerking de productreeks voor elektrische connectiviteit onder de naam Festo AP, kort voor Automation Platform. Het Festo AP biedt een goedkopere, maar snelle en krachtige manier om de laatste meters van een machine aan te sluiten. Het concurreert niet met IO-link- of ethernettechnologieën, maar werkt er naadloos mee samen om protocol-overschrijdende connectiviteit en transparantie te bieden. Essentieel hierbij is de gebruikerservaring voor de software- en besturingsengineers die nieuwe machines programmeren en in bedrijf stellen. Daarom leveren we eenvoudige intuïtieve gebruikersfunctieblokken en geïntegreerde documentatie (online en digitaal voor opname in pakketten zoals EPLAN). De Festo AP voorziet in de belangrijkste behoeften van zowel seriematige als speciale machinebouwers. Het systeem stelt machinebouwers in staat om de PLC die ze gebruiken aan te passen aan de specificaties van hun klanten, terwijl tot 90% van de remote IO [RIO] veld- en kastcomponenten gemeenschappelijk blijven. Dit maakt het eenvoudiger en goedkoper om een reeks machines te ondersteunen en creëert een ideaal platform voor een reeks machines gebaseerd op gemeenschappelijke technologie en componenten.
Het AP-systeem is een hybride benadering, het levert interconnectie van modulaire en gedecentraliseerde IO's op een schaalbare, flexibele en krachtige communicatie backplane. De opdracht van de ontwerpers was om drie sleutelfactoren aan te pakken: prestaties, flexibiliteit en kosten. Ze creëerden een modulair systeem van robuuste digitale RIO-componenten die in het veld of in een kast kunnen worden gemonteerd, alleen of in combinatie met toonaangevende pneumatische ventieloplossingen. Het systeem gebruikt een enkele veldbusknooppuntmodule als header, die in een netwerk wordt opgenomen met een breed scala aan ingangs-, uitgangs- en pneumatische magneetventiel-verdeelstukken.
Het AP-systeem en zijn componenten kunnen flexibel worden opgesteld zonder topologie- of ruimtebeperkingen om te passen in de lay-out van de machine. Dit is goedkoper dan het gebruik van meerdere eigen veldbusknooppunten en is toch eenvoudig te adresseren en volledig zichtbaar binnen de PLC-besturingen. De Festo Automation Suite software is gratis. De moduleaansluitingen worden gemaakt met voorgevormde insteekkabels, wat opnieuw tijd en kosten bespaart. IO-Link is in het systeem geïntegreerd, zodat gebruikers volledig gebruik kunnen maken van de parametrisatie van componenten en de mogelijkheden voor gegevensverzameling.
De nieuwe VTUX ventielterminal en het AP connectiviteitsplatform bieden machinebouwers de mogelijkheid om kosten te besparen en de prestaties van hun machines afzonderlijk of in combinatie met elkaar te verhogen. Elke maand worden er nieuwe componenten en functies aan het assortiment toegevoegd en bezoekers van Festo’s lokale vestigingen of van de komende beursstands kunnen de nieuwste releases zien en een glimp opvangen van de uitrol in de nabije toekomst.