Plantarea trandafirilor cu ajutorul unui robot a fost posibila de ceva timp. Dar John van de Ven, fondatorul Aventec, duce tehnologia cu un pas mai departe. Cu Festo ca partener, el utilizeaza cele mai recente tehnologii si inovatii. Iar insula de ventile VTUX este perfecta pentru acest scop.
Ca inginer in domeniul electric, Van den Ven este foarte familiarizat cu robotii si procesarea imaginilor si realizeaza diverse proiecte de automatizare a proceselor cu Aventec. In 2013, in primele zile ale Aventec, Van de Ven a fost implicat in principal in misiuni interimare de gestionare a proiectelor. Astazi, el dezvolta multe proiecte pe tema horticulturii in sere. Clientii de la fostul sau angajator - a carui companie nu mai exista - l-au abordat, iar in curand a lucrat, la capacitate maxima, la o masina pentru cultivarea trandafirilor in ghiveci. Aceste masini erau in functiune de mai multi ani si aveau nevoie urgenta de mentenanta si reparatii. Dupa o evaluare initiala, a devenit clar ca era nevoie de mai mult de atat, iar Van de Ven a inceput dezvoltarea.
"Pentru a asigura continuitatea acestor masini de taiat, acestea au trebuit sa fie reconstruite cu componente noi. Multe dintre piesele utilizate ajunsesera deja sa fie scoase din fabricatie. Am decis apoi sa reproiectam masina cu tehnologie servo moderna, care este controlata de platforma Festo CPX-E. Alaturi de un sistem modern de procesare a imaginilor." Multe piese au trebuit sa fie reprogramate de la zero, cu viziunea unei masini rapide si fiabile pe care clientii sa se poata baza multi ani de acum inainte.
Pentru a controla mai bine livrarile si fiabilitatea viitoare a masinilor, el a decis sa le produca in regie proprie. Pentru a va face o idee despre complexitate, vom explica pe scurt exact ce face masina. La inceputul liniei, ramurile de trandafir sunt prinse manual intr-un sistem transportor. Fiecare butas este atarnat intr-un suport si transportat intr-una dintre celulele de prelucrare. Acolo este pozitionat in fata sistemului de procesare a imaginilor, unde este rotit la 180° pentru a crea o scanare 3D a fiecarui butas. Acest lucru duce la obtinerea unor butasi optimi. Ei sunt apoi taiati de un robot si plantati direct in ghivece noi. Toate acestea se intampla la o viteza ametitoare si cu o precizie extrema. Masina completa cu patru "statii de taiere" poate taia si planta pana la 5.200 de butasi pe ora.
In timpul dezvoltarii masinii, Van de Ven a intrat in contact cu Festo. "Am fost ajutat cu selectarea si integrarea diferitelor domenii inca de la inceput. Cele mai interesante parti sunt verificarea video si taierea. Pentru a vedea cum am putea realiza acest lucru cu ajutorul componentelor Festo, am trimis ramuri de trandafir si suporturile lor la centrul de dezvoltare Festo din Delft. O saptamana mai tarziu am primit o inregistrare video de la echipa cu cele mai recente rezultate. Am fost surprins de cat de departe au ajuns cu proiectarea, intr-o saptamana! Am inceput apoi sa construim un modul de testare cu componente Festo si i-am invitat pe clientii nostri sa vada cu ochii lor acest lucru."
Van de Ven doreste sa obtina cat mai multe componente de la o singura sursa. "Acolo unde este posibil, folosesc Festo. In caz contrar, exista riscul ca furnizorii sa se invinovateasca reciproc daca ceva nu functioneaza. Si tocmai clientul final are de suferit din aceasta cauza. Modulele includ acum ghidaje liniare si pneumatice de la Festo, PLC, un HMI si insule de ventile. Acum am modernizat o masina completa cu modulele noastre nou dezvoltate si am pus-o in functiune. Fiecare modul are propriul sau PLC, deoarece aceasta putere de calcul este necesara pentru procesarea imaginilor. Am folosit un HMI si noi insule de ventile pentru sistemul de control principal. In timpul dezvoltarii masinii, dezvoltarea produselor la Festo a continuat ca de obicei, astfel incat am putut trece la cea mai recenta interfata HMI. Activitatea desfasurata pana in acel moment in cadrul generatiei anterioare a fost surprinzator de usor de transferat la noua generatie. Platforma a devenit mult mai rapida si am pastrat structura." Pe parcursul procesului, Van de Ven a gasit sprijinul Festo foarte valoros. "Festo ia in considerare necesitatea unei solutii specifice. De ce sa folositi un motor pas cu pas cand puteti indeplini o functie si cu ajutorul sistemului pneumatic?"
Una dintre cele mai specializate componente pe care Van de Ven le utilizeaza in masina sa de cules trandafiri este noua insula de ventile VTUX de la Festo. Jeroen Holt de la Festo ne spune mai multe despre tehnologia din spatele acestei insule de ventile. "Particularitatea acestei insule este ca se potriveste atat pentru instalarea descentralizata, cat si pentru cea centralizata a masinilor. In cazul nostru, acest controller este descentralizat. Aceasta insula nu trebuie sa fie adapostita intr-un cabinet de control separat, ci poate fi instalata pur si simplu intr-un spatiu deschis datorita gradului sau de protectie IP. Si este un produs foarte compact, cu un spatiu de instalare mult mai mic decat predecesorii sai, ceea ce ofera avantaje majore de proiectare." Van de Ven a decis sa utilizeze un controller descentralizat in primul rand pentru efortul redus de cablare: "Beneficiati de proximitatea dintre senzori si punctele de conectare", IO redus in cabinetul de control, ceea ce inseamna mai putin spatiu in cabinetul de control si, prin urmare, mai putine interventii la cabinetele de control. "Chiar daca un cablu trebuie inlocuit, nu trebuie sa treceti printr-o articulatie tip furca in cabinet, ci doar in insula VTUX."
Van de Ven explica faptul ca a lucrat cu predecesorul VTUX, VTUG, in timpul dezvoltarii initiale. "Aceasta avea o placa de baza din aluminiu si poate fi demontata in parti individuale. Aceasta modificare face din VTUX designul de viitor al insulelor de ventile", afirma el cu convingere. "Acest VTUX este mai versatil si mai usor" Datorita bucsei seriale interne, pot fi atribuite pana la 128 de functii de ventil. "Nu trebuie sa cablam fiecare ventil si fiecare senzor individual. Mergem pe insula o data cu aer, electricitate si comunicatii. Si daca inainte aveam nevoie de doua cabinete de control pentru a gazdui totul, acum este suficient un singur cabinet. Datorita controlului descentralizat, totul poate fi operat independent."
Potrivit lui Van de Ven, cea mai mare valoare adaugata este timpul economisit. "Economisim ore de munca, astfel incat pretul de achizitie este amortizat foarte rapid." Holt si Van de Ven doresc, de asemenea, sa mentioneze informatiile privind comunicatia de date. Noua platforma de automatizare Festo CPX-AP-A ofera diverse optiuni de comunicatie pentru IO rapide si fara erori intre componente si cu functii de diagnosticare extinse. Holt: "Daca un cablu se rupe undeva, de exemplu la unul dintre senzori, punctul de rupere este imediat vizibil." si este foarte simplu, explica el: "Toate etichetele sunt citite in VTUX, trebuie doar sa le atribuiti corespunzator." Van de Ven utilizeaza 9 dintre noile insule de ventile pe masina. Pentru fiecare modul de taiere a trandafirului exista o insula deasupra, una dedesubt si una pe unitatea principala.
Viteza este adesea decisiva pentru forta si cursa necesare procesului. Dar trebuie sa luati in considerare si posibila contaminare a unui cilindru, deoarece lucrati intr-un mediu plin de praf. VTUX are o clasificare IP 67, care este un factor important si decisiv in conditiile de functionare ale acestei aplicatii.
Van de Ven a fost unul dintre primii utilizatori ai VTUX in noiembrie 2023. "Daca Festo dezvolta ceva de genul acesta, nu as vrea sa il folosesc imediat. Am fost la fabrica din Esslingen. Vazand cat de amanuntit si extensiv este testat totul acolo, am incredere deplina in echipa Festo." si colaborarea cu Holt decurge, de asemenea, foarte bine. "Eu le arat ce am nevoie, iar Jeroen imi arata posibilitatile. Am parcurs impreuna dezvoltarea intregului utilaj. Apoi decidem impreuna ce vrem sa facem, iar el revine cu propunerile si informatiile suplimentare. Vrem ca masina sa fie inca operationala peste zece ani, asa ca asteptarile privind finalul duratei de utilizare sunt importante, iar Jeroen analizeaza impreuna cu noi noile dezvoltari." Holt da din cap in semn de aprobare. "Analiza este foarte importanta, cunosc intregul proces si pornim de la o idee de baza cu intrebari deschise. Sunt fericit sa fac asta"
Van de Ven este multumit, dupa cum se pare. "Am scris propriul nostru algoritm pentru a accelera intregul proces. Prin urmare, am avut nevoie de mai multa putere de calcul decat in vechiul sistem. Am reusit chiar mai mult.. De asemenea, am dorit sa separam doua procese unice care ruleaza simultan. Pentru asta, avem doua linii de asteptare, fiecare cu propriul nucleu in PLC. Durata ciclului este si ramane cruciala. Suntem acum la patru milisecunde si ne-am propus sa ajungem la doua."
Aventec este o companie de inginerie mecanica care proiecteaza, construieste si pune in functiune utilaje. Specializata in solutii de automatizare pentru horticultura, Aventec dezvolta solutii tehnice si le implementeaza de la proiectare, prototipare si inginerie pana la punerea in functiune - din punct de vedere electric, mecanic si software.
Din propriul atelier din Heesch, Olanda, Aventec ofera toate domeniile de specialitate necesare pentru a oferi clientilor asistenta completa.