การปลูกกุหลาบด้วยหุ่นยนต์นั้นมีมาสักระยะหนึ่งแล้ว แต่ John van de Ven ผู้ก่อตั้ง Aventec กำลังก้าวไปอีกขั้นด้วยเทคโนโลยีนี้ เขาใช้เทคโนโลยีและนวัตกรรมใหม่ล่าสุดโดยมี Festo เป็นพันธมิตร และวาล์วเทอร์มินอล VTUX ก็เหมาะอย่างยิ่งกับงานนี้
ในฐานะที่เป็นวิศวกรไฟฟ้า Van den Ven มีความคุ้นเคยกับหุ่นยนต์และระบบประมวลผลภาพเป็นอย่างดี อีกทั้งยังได้เปลี่ยนกระบวนการต่างๆ ของ Aventec ให้ดำเนินการโดยอัตโนมัติอีกด้วย ในปี 2013 ซึ่งเป็นช่วงเริ่มต้นของ Aventec ทาง Van de Ven นั้นใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการจัดการโครงการชั่วคราว ปัจจุบัน เขาพัฒนาไปมากในด้านการปลูกพืชในเรือนกระจก ลูกค้าของอดีตนายจ้างที่ปิดบริษัทไปแล้วได้ติดต่อเขามาและในไม่ช้าเขาก็เริ่มใช้เครื่องจักรสำหรับปลูกกุหลาบในกระถางอย่างเต็มรูปแบบ เครื่องจักรเหล่านี้ใช้งานมาหลายปีแล้วและตอนนี้ก็ต้องการบำรุงรักษาและการซ่อมแซมอย่างเร่งด่วน หลังจากการตรวจสอบสินค้าคงคลังเบื้องต้น ปรากฏว่าต้องการมากกว่านั้น และ Van de Ven จึงเริ่มการพัฒนาขึ้น
“เพื่อให้เครื่องตัดสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง จะต้องมีการสร้างเครื่องจักรใหม่ขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบใหม่ ชิ้นส่วนหลายชิ้นที่ใช้หมดอายุการใช้งานไปแล้ว เราจึงตัดสินใจออกแบบเครื่องจักรใหม่โดยใช้เทคโนโลยีเซอร์โวที่ทันสมัย ซึ่งควบคุมโดยแพลตฟอร์ม PLC CPX-E จาก Festo ควบคู่ไปกับระบบประมวลผลภาพที่ทันสมัย” ชิ้นส่วนหลายชิ้นต้องได้รับการตั้งโปรแกรมใหม่ตั้งแต่ต้นด้วยระบบการมองเห็นของเครื่องจักรที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ ซึ่งลูกค้าสามารถไว้วางใจได้เป็นเวลาหลายปีต่อจากนี้
เพื่อการควบคุมการจัดส่งที่ดีขึ้นและความน่าเชื่อถือในอนาคตของเครื่องจักร เขาจึงตัดสินใจผลิตเครื่องจักรเอง เพื่อให้คุณเข้าใจถึงความซับซ้อน เราจะอธิบายสั้นๆ ว่าเครื่องจักรทำงานอย่างไร ที่จุดเริ่มต้นของสายการผลิต กิ่งกุหลาบจะถูกเกี่ยวเข้ากับระบบสายพานลำเลียงในการผลิตด้วยมือ กิ่งกุหลาบแต่ละกิ่งจะถูกแขวนไว้ในที่ยึดและส่งไปยังเซลล์ประมวลผลเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง เมื่ออยู่ในเซลล์ กิ่งกุหลาบจะถูกวางไว้ด้านหน้าระบบประมวลผลภาพ ซึ่งจะหมุน 180° เพื่อสร้างการสแกนแบบ 3 มิติ ส่งผลให้ได้กิ่งกุหลาบที่ดีที่สุด จากนั้นหุ่นยนต์จะทำการตัดแต่งและปลูกลงในกระถางใหม่โดยตรง กระบวนการทั้งหมดดำเนินไปอย่างรวดเร็วและแม่นยำอย่างยิ่ง เครื่องจักรแบบอุปกรณ์ครบชุดที่มี "สถานีตัด" สี่แห่งสามารถตัดแต่งและปลูกได้มากถึง 5,200 กิ่งต่อชั่วโมง
ระหว่างการพัฒนาเครื่องจักร Van de Ven ก็ได้ติดต่อกับ Festo “พวกเขาช่วยเหลือผมตั้งแต่เริ่มต้นในการเลือกและบูรณาการพื้นที่ต่างๆ การกลึงและการตัดเป็นส่วนที่น่าตื่นเต้นที่สุด เพื่อดูว่าเราจะทำงานนี้กับส่วนประกอบของ Festo ได้อย่างไร เราจึงส่งกิ่งกุหลาบและที่ยึดไปที่ศูนย์พัฒนาของ Festo ในเมือง Delft หนึ่งสัปดาห์ต่อมา ผมได้รับวิดีโอจากทีมงานพร้อมผลลัพธ์ล่าสุด ผมรู้สึกประหลาดใจมากที่พวกเขาไปได้ไกลขนาดนี้ภายในเวลาเพียงแค่หนึ่งสัปดาห์! จากนั้น เราจึงเริ่มสร้างโมดูลทดสอบด้วยส่วนประกอบของ Festo และเชิญชวนลูกค้าของเราให้มาดูด้วยตนเอง”
Van de Ven ต้องการหาส่วนประกอบให้ได้มากที่สุดจากแหล่งเดียว “ผมใช้ส่วนประกอบของ Festo ในทุกส่วนที่สามารถทำได้ มิฉะนั้น ซัพพลายเออร์อาจโทษกันเองได้ หากส่วนประกอบบางอย่างไม่ทำงาน ส่งผลให้ลูกค้าปลายทางเดือดร้อน ปัจจุบันโมดูลต่างๆ ประกอบด้วยรางนำเชิงเส้นและระบบนิวแมติกจาก Festo, PLC, HMI และวาล์วเทอร์มินอล ตอนนี้เราได้ดัดแปลงเครื่องจักรทั้งหมดด้วยโมดูลที่พัฒนาขึ้นใหม่ของเราและนำไปใช้งาน โดยแต่ละโมดูลจะมี PLC ของตัวเอง เนื่องจากต้องใช้พลังการประมวลผลนี้ในการประมวลผลภาพ เราใช้ HMI และวาล์วเทอร์มินอลใหม่สำหรับระบบควบคุมหลัก ในระหว่างการพัฒนาเครื่องจักร การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ Festo ยังคงดำเนินต่อไปตามปกติ ดังนั้นเราจึงสามารถเปลี่ยนไปใช้ HMI รุ่นล่าสุดได้ งานที่ทำในรุ่นก่อนหน้าสามารถถ่ายโอนไปยังรุ่นใหม่ได้ง่ายอย่างน่าประหลาดใจ แพลตฟอร์มทำงานได้เร็วขึ้นมาก ซึ่งเรายังคงโครงสร้างเดิมไว้อยู่” ในระหว่างกระบวนการนี้ Van de Ven พบว่าการสนับสนุนของ Festo มีค่ามาก Festo พิจารณาถึงความจำเป็นของโซลูชันนั้นๆ โดยเฉพาะ เหตุใดคุณจึงควรใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ในเมื่อคุณสามารถทำงานด้วยระบบนิวแมติกได้”
ส่วนประกอบพิเศษชิ้นหนึ่งที่ Van de Ven ใช้ในเครื่องเก็บดอกกุหลาบของเขาคือวาล์วเทอร์มินอล VTUX รุ่นใหม่จาก Festo Jeroen Holt จาก Festo เล่าให้เราฟังเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีของวาล์วเทอร์มินอลนี้ “สิ่งพิเศษก็คือวาล์วชนิดนี้เหมาะสำหรับการติดตั้งเครื่องจักรทั้งแบบกระจายและรวมศูนย์ ในกรณีนี้ ระบบควบคุมเป็นแบบกระจายศูนย์ วาล์วชนิดนี้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งในตู้ควบคุมไฟฟ้าแยกต่างหาก แต่สามารถติดตั้งในพื้นที่เปิดโล่งได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากมีระดับการป้องกันตามมาตรฐาน IP นอกจากนี้วาล์วรุ่นนี้ยังเป็นผลิตภัณฑ์ขนาดกะทัดรัดมากที่มีพื้นที่ติดตั้งน้อยกว่ารุ่นก่อนมากอีกด้วย ซึ่งมีข้อได้เปรียบอย่างมากในด้านการออกแบบ” Van de Ven เลือกใช้ระบบควบคุมแบบกระจายศูนย์เป็นหลักเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายในการเดินสายไฟน้อยลง "คุณสามารถเข้าใกล้เซ็นเซอร์ได้มากขึ้นด้วยจุดเชื่อมต่อของคุณ" IO ในตู้ควบคุมน้อยลง ซึ่งหมายความว่ามีพื้นที่ในตู้ควบคุมไฟฟ้าน้อยลงและงานในตู้ควบคุมไฟฟ้าก็ลดลงด้วย "แม้ว่าต้องเปลี่ยนสายเคเบิล คุณก็ไม่จำเป็นต้องผ่านก้ามปูเข้าไปในตู้ เพียงไปที่วาล์ว VTUX"
Van de Ven อธิบายว่าเขาเคยทำงานกับ VTUX ซึ่งเป็นรุ่นก่อนหน้าตอนที่พัฒนาครั้งแรก "วาล์วรุ่นก่อนมีแผ่นฐานเป็นอะลูมิเนียมและสามารถแยกชิ้นส่วนได้ การพัฒนาเพิ่มเติมนี้ทำให้ VTUX กลายเป็นอนาคตของวาล์วเทอร์มินอล" เขาพยักหน้า "VTUX รุ่นนี้มีความอเนกประสงค์และเบากว่า" ซ็อกเก็ตแบบอนุกรมภายในทำให้สามารถกำหนดหน้าที่วาล์วได้มากถึง 128 หน้าที่ "เราไม่จำเป็นต้องเดินสายวาล์วและเซ็นเซอร์แต่ละตัวแยกกัน เราเพียงแค่จ่ายอากาศ ไฟฟ้า สื่อสารกับวาล์วเพียงครั้งเดียว และก่อนหน้านี้เราต้องใช้ตู้ควบคุมไฟฟ้าสองตู้เพื่อรองรับทุกอย่าง ตอนนี้ตู้เดียวก็เพียงพอแล้ว ระบบการควบคุมแบบกระจายศูนย์ทำให้ทุกอย่างสามารถทำงานแยกกันได้อย่างอิสระ”
Van de Ven กล่าวไว้ว่ามูลค่าเพิ่มสูงสุดคือเวลาที่ประหยัดได้ “เราประหยัดเวลาการทำงานไปได้หลายชั่วโมง เราจึงคืนทุนได้เร็วมาก” นอกจากนี้ Holt และ Van de Ven ยังต้องการพูดถึงข้อมูลเกี่ยวกับการสื่อสารข้อมูลอีกด้วย CPX-AP-A แพลตฟอร์มอัตโนมัติใหม่ของ Festo มีตัวเลือกการสื่อสารที่หลากหลายสำหรับ IO ที่รวดเร็วและไม่มีข้อผิดพลาดระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งมาพร้อมกับฟังก์ชันการวินิจฉัยขั้นสูง Holt: “หากสายเคเบิลขาดที่จุดใด เช่น ในเซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่ง จุดที่ขาดจะมองเห็นได้ทันที” ซึ่งง่ายมาก เขากล่าวอธิบายว่า “VTUX จะอ่านแท็กทั้งหมด คุณเพียงแค่ต้องกำหนดแท็กเหล่านั้นด้วยตนเองเท่านั้นเอง” Van de Ven ใช้วาล์วเทอร์มินอลรุ่นใหม่ 9 ตัวต่อเครื่อง สำหรับโมดูลการตัดดอกกุหลาบแต่ละโมดูลจะมีวาล์วอยู่ด้านบน ด้านล่าง และบนอุปกรณ์หลัก
ความเร็วมักจะเป็นตัวกำหนดแรงและระยะชักที่ต้องการ แต่คุณต้องพิจารณาถึงการปนเปื้อนของกระบอกสูบด้วย เพราะท้ายที่สุดแล้ว คุณก็กำลังทำงานในสภาพแวดล้อมที่สกปรกและมีฝุ่นละอองจำนวนมาก VTUX มีระดับการป้องกัน IP67 ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญและเป็นมีผลต่อการตัดสินใจในสภาพการทำงานของงานนี้
Van de Ven เป็นหนึ่งในลูกค้ารายแรกของ VTUX ในเดือนพฤศจิกายน 2023 “ตอนที่ Festo พัฒนาอะไรขึ้นมา ผมก็ไม่ได้อยากใช้เลยทันที แต่ผมเคยไปที่โรงงานใน Esslingen และเมื่อคุณเห็นว่าทุกอย่างได้รับการทดสอบอย่างละเอียดและครอบคลุมเพียงใด ผมก็รู้สึกมั่นใจในทีมงานของ Festo ขึ้นมาทันที” และการทำงานร่วมกันกับ Holt ก็ดำเนินไปอย่างราบรื่นมากเช่นกัน “ผมแสดงให้พวกเขาเห็นว่าผมต้องการอะไร และ Jeroen ก็แสดงให้ผมเห็นถึงความเป็นไปได้ต่างๆ เราตรวจสอบเครื่องจักรทั้งหมดด้วยกัน จากนั้นเราก็ตัดสินใจร่วมกันว่าเราต้องการทำอะไร และเขากลับมาพร้อมคำตอบและข้อมูลเพิ่มเติม เราต้องการให้เครื่องจักรยังคงทำงานได้ในอีกสิบปีข้างหน้า ดังนั้นความคาดหวังให้ใช้งานได้จนสิ้นอายุการใช้งานจึงมีความสำคัญ และ Jeroen กับเราก็ร่วมกันพัฒนาอะไรใหม่ๆ” Holt พยักหน้าเห็นด้วย “การคิดตามนั้นมีความสำคัญมาก ผมรู้กระบวนการทั้งหมด และเราเริ่มต้นกันจากแนวคิดพื้นฐานพร้อมคำถามปลายเปิด ผมชอบทำงานแบบนี้มาก”
ปรากฎว่า Van de Ven พึงพอใจ “เราเขียนอัลกอริทึมของเราเองเพื่อให้กระบวนการทั้งหมดดำเนินไปอย่างรวดเร็วขึ้น เพื่อจุดประสงค์นี้ เราจะต้องมีพลังการประมวลผลที่มากกว่าในระบบเก่า ซึ่งจะทำให้เราทำงานได้มากขึ้น นอกจากนี้ เรายังต้องการแยกกระบวนการสองกระบวนการที่ทำงานพร้อมกันออกจากกันอีกด้วย เพื่อจุดประสงค์นี้ เราจึงมีคิวสองคิว โดยแต่ละคิวมีคอร์ของตัวเองใน PLC เวลาของรอบการทำงานนั้นมีความสำคัญและยังคงมีความสำคัญอยู่ ตอนนี้เราใช้เวลาสี่มิลลิวินาทีและมั่นใจว่าจะใช้เวลาเพียงสองวินาทีในอนาคต”
Aventec เป็นบริษัทวิศวกรรมเครื่องกลที่ออกแบบ สร้าง และทดสอบระบบของเครื่องจักร Aventec เชี่ยวชาญด้านโซลูชันอัตโนมัติสำหรับพืชสวน รวมถึงพัฒนาโซลูชันทางเทคนิคและนำไปใช้ตั้งแต่การออกแบบ การสร้างต้นแบบ และงานทางวิศวกรรม ไปจนถึงการทดสอบระบบ ไม่ว่าจะเป็นระบบไฟฟ้า กลไก และซอฟต์แวร์
Aventec มีความเชี่ยวชาญในทุกด้านสำหรับให้การให้การสนับสนุนที่ครอบคลุมแก่ลูกค้าในโรงงานของตนเองที่เมือง Heesch ประเทศเนเธอร์แลนด์