Bir robot yardımıyla gül dikmek bir süredir mümkün olsa da, Aventec’in kurucusu John van de Ven, bu teknolojiyi bir adım öteye taşıyor. Festo’nun ortağı olarak en son teknolojileri ve yenilikleri kullanarak, VTUX valf terminalini bu amaç için ideal bir çözüm olarak görüyor.
Elektrik mühendisi olan Van den Ven, robotlar ve görüntü işleme konularında uzmanlığa sahip olup Aventec ile çeşitli süreç otomasyon projeleri yürütmektedir. 2013 yılında Aventec’in kuruluşunda geçici proje yönetimi görevleri üstlenen Van de Ven, günümüzde sera bahçeciliği alanında önemli geliştirmeler yapmaktadır. Artık faaliyet göstermeyen eski işvereninin müşterilerinin kendisine ulaşmasıyla, saksı gülleri yetiştirmek için kullanılan makinelerle tam kapasite çalışmaya başlamıştır. Birkaç yıldır kullanılan bu makinelerin acil bakım ve onarıma ihtiyacı olması üzerine, yapılan ilk değerlendirme sonucunda kapsamlı bir geliştirme sürecine girilmesi gerektiği anlaşılmıştır.
Van de Ven, “Bu kesim makinelerinin sürekliliğini sağlamak için makinelerin yeni bileşenlerle yeniden inşa edilmesi gerekiyordu. Kullanılan parçaların çoğu kullanım ömürlerinin sonuna gelmişti. Bu nedenle, makineyi Festo CPX-E PLC platformu tarafından kontrol edilen modern servo teknolojisi ve modern bir görüntü işleme sistemi ile yeniden tasarlamaya karar verdik.” diyerek müşterilerin uzun yıllar boyunca güvenebileceği hızlı ve güvenilir bir makine vizyonuyla birçok parçanın sıfırdan yeniden programlanması gerektiğini belirtiyor.
Teslimatları ve makinelerin gelecekteki güvenilirliğini daha iyi kontrol etmek amacıyla Van de Ven, makineleri kendisi üretmeye karar vermiştir. Makinenin karmaşıklığı hakkında bir fikir vermek için, çalışma prensibi kısaca açıklanabilir: Hattın başlangıcında, gül dalları elle bir taşıma sistemine yerleştirilir. Her kesim bir tutucuya asılır ve işleme hücrelerinden birine taşınır. Burada, görüntü işleme sisteminin önüne yerleştirilerek 180° döndürülür ve 3D taramaları oluşturulur. Bu işlem, optimum kesimlerin yapılmasını sağlar. Daha sonra bir robot tarafından kesilen dallar, doğrudan yeni saksılara ekilir. Tüm bu işlemler son derece hızlı ve hassas bir şekilde gerçekleşir. Dört “kesme istasyonuna” sahip olan makine, saatte 5.200 adede kadar kesim yapıp ekim işlemini tamamlayabilmektedir.
Makinenin geliştirme sürecinde Van de Ven, Festo ile iletişime geçti. “En başından itibaren farklı alanların seçimi ve entegrasyonu konusunda bana yardımcı oldular. Çekim ve kesim, projenin en heyecan verici kısımlarındandı. Festo bileşenleriyle bu işlemi nasıl gerçekleştirebileceğimizi görmek için gül dallarını ve tutucularını Festo’nun Delft’teki geliştirme merkezine gönderdik. Bir hafta sonra ekipten, son sonuçları içeren bir video aldım. Bir hafta içinde katettikleri mesafe beni şaşırtmıştı! Daha sonra Festo bileşenleriyle bir test modülü oluşturmaya başladık ve müşterilerimizi bu modülü kendi gözleriyle görmeleri için davet ettik.”
Van de Ven, mümkün olduğunca çok bileşeni tek bir kaynaktan temin etmeyi tercih ediyor. “Mümkün olan her yerde Festo kullanıyorum. Aksi takdirde, bir sorun yaşandığında tedarikçilerin birbirini suçlama riski ortaya çıkıyor ve sonuçta mağdur olan her zaman son kullanıcı oluyor. Modüllerimiz artık Festo’dan lineer kızaklar, pnömatik sistemler, PLC’ler, bir HMI (İnsan Makine Arayüzü) ve valf terminallerini içeriyor. Şu anda komple bir makineyi yeni geliştirdiğimiz bu modüllerle donattık ve devreye aldık. Görüntü işleme yoğun bir hesaplama gücü gerektirdiğinden, her modülün kendi PLC’si bulunuyor. Ana kontrol sistemi için bir HMI ve yeni nesil valf terminalleri kullandık. Makine geliştirme sürecinde Festo’daki ürün geliştirme çalışmaları da devam etti. Bu sayede, en yeni HMI’ya geçiş yapabildik. Önceki nesilde o noktaya kadar yapılan çalışmaların yeni nesle aktarılması şaşırtıcı derecede kolay oldu. Platform çok daha hızlı hale geldi, ancak temel yapıyı koruduk.” Van de Ven, süreç boyunca Festo’nun desteğini çok değerli bulduğunu vurgulayarak, “Festo, özel çözüm ihtiyaçlarımızı dikkate alıyor. Bir işlevi pnömatik sistemlerle de gerçekleştirebilecekken neden step motor kullanalım ki?” şeklinde konuştu.
Van de Ven’in gül toplama makinesinde kullandığı en dikkat çekici bileşenlerden biri, Festo’nun yeni nesil VTUX valf terminalidir. Festo’dan Jeroen Holt, bu valf terminalinin ardındaki teknoloji hakkında şu bilgileri paylaşıyor: “Bu adanın en önemli özelliği, hem merkezi olmayan hem de merkezi kurulumlara uygun olmasıdır. Bu durumda, kontrol merkezi olarak hizmet vermektedir. Bu ada, ayrı bir anahtar dolabına ihtiyaç duymadan, IP koruma derecesi sayesinde açık bir alana kolayca kurulabilir. Ayrıca, önceki nesillere kıyasla çok daha küçük bir alana sahip olması, önemli tasarım avantajları sunmaktadır.” Van de Ven’in merkezi olmayan bir kontrol sistemi tercih etmesinin temel nedeni, makinedeki kablolama miktarını azaltma isteğidir: “Bağlantı noktalarını sensörlere daha yakın konumlandırabiliyorsunuz. Bu da kontrol kabininde daha az IO, dolayısıyla daha az yer kaplaması ve daha az iş gücü anlamına geliyor. Bir kablonun değiştirilmesi gerektiğinde, bir terminale giderek sorunu çözmek yeterli oluyor. Kabloyu kontrol kabinine kadar takip etmeye gerek kalmıyor.”
Van de Ven, ilk geliştirme aşamasında VTUX’un öncüsü olan VTUG ile çalıştığını belirtiyor. “VTUG’un alüminyum bir taban plakası vardı ve tek tek parçalara ayrılabiliyordu. VTUX ise bu alanda bir devrim niteliğinde ve valf terminallerinin geleceğini temsil ediyor,” diyerek ekliyor. “Bu VTUX, çok daha yönlü ve hafif bir yapıya sahip.” Dahili seri soket sayesinde 128 adede kadar vana fonksiyonu atanabiliyor. “Her bir vanayı ve sensörü ayrı ayrı kablolamak zorunda kalmıyoruz. Sadece adaya bir kez hava, elektrik ve iletişim hattı çekiyoruz. Eskiden her şeyi barındırmak için iki kontrol kabinine ihtiyacımız olurken, şimdi bir kabin yeterli oluyor. Merkezi olmayan kontrol sistemi sayesinde her şey birbirinden bağımsız olarak çalışabiliyor.”
Van de Ven’e göre en büyük katma değer, zamandan tasarruf sağlaması. “Çalışma saatlerinden tasarruf etmemiz sayesinde, satın alma maliyeti çok kısa sürede amorti ediliyor.” Bununla birlikte Holt ve Van de Ven, veri iletişimine ilişkin avantajları da vurgulamak istiyor. Festo’nun yeni otomasyon platformu CPX-AP-A, bileşenler arasında hızlı ve hatasız IO iletişimi için çeşitli seçenekler ve gelişmiş teşhis fonksiyonları sunuyor. Holt, “Örneğin, bir kablo bir noktada, sensörlerden birinde koparsa, bu kopukluk anında tespit edilebiliyor” diyor. “Ve bu işlem oldukça basit,” diye ekliyor: “VTUX üzerindeki tüm etiketler okunabiliyor, sadece bu etiketleri kendiniz atamanız gerekiyor.” Van de Ven, makine başına 9 adet yeni valf terminali kullanıyor. Her bir gül kesme modülü için üstte, altta ve ana ünitede birer adet ada bulunuyor.
Hız, genellikle gerekli kuvvet ve strok için belirleyici bir faktördür. Ancak, kirli ve tozlu bir ortamda çalışıldığında bir silindirin kirlenme olasılığı da göz önünde bulundurulmalıdır. VTUX, bu uygulamanın zorlu çalışma koşullarında önemli ve belirleyici bir özellik olan IP 67 koruma sınıfına sahip.
Van de Ven, Kasım 2023’te VTUX’u kullanan ilk müşterilerden biri oldu. “Festo böyle bir ürün geliştirirse, onu hemen kullanmak isterim. Esslingen’deki fabrikalarını ziyaret ettiğimde, her şeyin ne kadar detaylı ve kapsamlı bir şekilde test edildiğini görmek Festo ekibine olan güvenimi pekiştiriyor.” Holt ile olan işbirliği de son derece başarılı bir şekilde ilerliyor. “Onlara neye ihtiyacım olduğunu gösteriyorum ve Jeroen bana olası çözümleri sunuyor. Birlikte tüm makineyi inceliyoruz. Daha sonra ne yapmak istediğimize birlikte karar veriyoruz ve o da bana yanıtlar ve daha fazla bilgiyle geri dönüyor. Makinenin on yıl sonra bile çalışır durumda olmasını istiyoruz. Bu nedenle kullanım ömrü sonu beklentisi önemli ve Jeroen yeni gelişmeler konusunda bizimle birlikte düşünüyor.” Holt başıyla onaylayarak, “Birlikte düşünmek gerçekten çok önemli. Tüm süreci biliyorum ve temel bir fikirden yola çıkarak akla gelen sorulara cevaplar arıyoruz. Bu sürece katkıda bulunmaktan mutluluk duyuyorum,” diyor.
Anlaşıldığı kadarıyla Van de Ven memnun. “Tüm süreci hızlandırmak için kendi algoritmamızı yazdık. Bu, eski sisteme kıyasla daha fazla işlem gücü gerektiriyordu. Ancak, hedefimize ulaşmanın çok ötesine geçtik. Aynı anda çalışan iki benzersiz süreci ayırmak istedik. Bunu başarmak için, her biri PLC üzerinde kendi çekirdeğine sahip olan iki ayrı sıramız var. Döngü süresi çok önemli ve bu önemi koruyor. Şu anda dört milisaniyedeyiz ve hedefimiz bu süreyi iki milisaniyeye indirmek.”
Aventec, makine mühendisliği alanında faaliyet gösteren ve makinelerin tasarımını, üretimini ve devreye alınmasını üstlenen bir şirkettir. Bahçecilik sektörüne yönelik otomasyon çözümlerinde uzmanlaşan Aventec, tasarım, prototip oluşturma ve mühendislik aşamalarından devreye alma sürecine kadar elektriksel, mekanik ve yazılımsal tüm teknik çözümleri geliştirir ve uygular.
Aventec, Hollanda’nın Heesch kentindeki kendi atölyesinde müşterilerine kapsamlı destek sağlayabilmek için gerekli tüm uzmanlık alanlarını bünyesinde barındırmaktadır.