FAAY Vianen, productielijn B

Een complete productielijn voor wanden met een kern van vlas en gips: machines, staalwerk, besturing en camera’s uit eigen huis.

Opdrachtgever: FAAY Vianen
Locatie: Vianen
Divisie: Metaal- en Besturingstechniek
Specialisatie: Machinebouw

Station van productielijn B van FAAY met blauw portaal, gele schaarheftafel en een stapel gipsplaten op rollenbanen — FAAY Vianen, productielijn B

Wat wij deden

FAAY Vianen maakt duurzame wanden met een kern van vlas en gips. Wij werken al vele jaren voor FAAY, als vaste partner voor staal, machinebouw en besturing in hun fabriek.

Productielijn B herontwikkelden wij in zijn geheel. De lijn zaagt en lijmt de vlasplaten tot een eindeloze kernplaat, freest en lijmt die op een kruistafel, en bouwt in het samenstelstation de wand op met toplagen van gips die vacuümframes van de stapel pakken. Stapelaars, ontstapelaars, een droogstraat en de afvoer maken de lijn compleet.

De machines, het staalwerk en de besturingskasten zijn gemaakt in onze productiehal in Oudewater. De elektrotechniek, de PLC-software, de bediening en de camera’s verzorgde AVASTO Besturingstechniek. Sinds de oplevering ontwikkelen wij de lijn samen met FAAY stap voor stap door.

Ons werk in dit project

plaatinvoer met zaagmodule die de plaatrand zelf zoekt
eindeloze kernplaat: hotmelt-lijmen en meegaand op lengte zagen
kruistafel met frees en koudlijm
samenstelstation met kolomlift, flippers en zijbanden
toplagenstation met twee vacuümframes en een meetsensor
stapelaar, ontstapelaar, droogstraat en afvoer
besturing in CODESYS, bediening in JMobile
tien camera’s voor ondersteuning op afstand

De besturing van lijn B

Lijn B is een van onze meest uitgebreide besturingen. Vijf stations bouwen samen een wand op en wachten via vaste handshakes op elkaar. De software is in CODESYS geschreven en per station opgebouwd uit eigen programmaonderdelen en functieblokken, met de bediening in JMobile op touchscreens van Exor.

Op één Profinet-netwerk hangen zo’n zeventig deelnemers, waaronder 56 aandrijvingen van SEW, remote IO van Hitachi in elke besturingskast, ventieleilanden met drukregelaars voor de vacuümframes en een veiligheids-PLC.

Simuleren loopt als een rode draad door dit project. Al vroeg in het project bouwden wij in JavaScript een transportsimulatie die in de browser draait: de platen schuiven van aanvoer en buffer via de sleuvenfrees, het hotmelt-lijmstation en de klemband naar de carrouselband, met sensoren, stoppers en instelbare snelheden per baan. Met die simulatie en een snelhedenberekening bepaalden wij de doorlooptijd en de keuze van de motoren.

Daarna volgde een 3D-simulatie, opgebouwd uit de 3D-modellen van het samenstelstation en de toplagenaanvoer die engineeringpartner VREBV aanleverde. Eerst stuurden wij die aan via een SQL-database, later rechtstreeks via OPC UA. In een afstudeerproject is het 3D-model gekoppeld aan de echte CODESYS-software en de JMobile-bediening: een digitale tweeling waarin je de lijn kunt bedienen zonder dat er een plaat beweegt. Het vacuümstation draaide bovendien eerst in de simulatiemodus van CODESYS voordat het in de hal stond.

Eindeloze kernplaat: Vlasplaten worden op een klembaan met hotmelt aan elkaar gelijmd en daarna op lengte gezaagd. De PLC rekent per plaat uit of de klembaan naar de lijm- of de zaagpositie moet, en houdt de lengte voor en na de zaag continu bij.
Zaagmodules: De zaag zoekt met een sensor zelf de rand van de plaat en zaagt daarna. Bij de plaatinvoer beweegt de zaag in drie richtingen: hoogte, lengte en langs de baan.
Samenstelstation: Een kolomlift met vier kolommen die gelijk op moeten lopen, met een correctiemeting per kolom, vier flippers en verplaatsbare zijbanden die de wand opbouwen.
Toplagen met vacuüm: Twee vacuümframes pakken de gipsplaten, met en zonder kantelen. Hoe een plaat wordt opgepakt, staat als recept met stappen en afblaasdruk vast. Een meetsensor bepaalt tijdens het bewegen waar de plaat precies ligt.
Recepten per wand: Per wandtype legt de operator het type kern, de lengtes van de toplagen, het aantal groeven boven en onder, de posities en de stapelhoogte vast.
Platen volgen: Een eigen producttracking met meetvensters en sensoren volgt elke plaat door de lijn, net als de buizentracking die wij voor VST schreven.
Veiligheid: Een veiligheids-PLC van Reer met lichtschermen en veiligheidsdeuren van Euchner. Wie de lijn in wil, vraagt toegang aan; het proces gaat eerst naar een veilige stand voordat de deur vrijgaat.
Diagnose: Een alarmhistorie met tijdstempel, bewaking van de looptijd van cilinders en aandrijvingen en een staptracering per station, zodat een storing snel te herleiden is.
Data en rapportage: De PLC schrijft de productiedata weg in een MySQL-database. De operator verstuurt per datum een rapport vanaf het touchscreen, en met een eigen Python-programma lezen wij de data uit voor analyse.
Op afstand: Via eWON kijken wij op afstand mee in de besturing, en met de camera’s langs de lijn zien wij ook wat er in de hal gebeurt.

Meer over onze kennis van CODESYS

Een bediening die de operator zelf de baas maakt

Een lijn met vijf stations moet ook voor een nieuwe operator te overzien zijn. De bediening op de touchscreens hebben wij daarom zo opgezet dat FAAY de lijn zelf kan sturen, zonder programmeur erbij.

Overzicht in één oogopslag. Het startscherm toont de hele lijn; tik op een station en je bent op de juiste pagina. Kleuren laten per station zien of het in automaat staat, klaar is om te starten of in storing staat. Het scherm werkt in het Nederlands en het Engels.
Orders klaarzetten met kanban. De operator kiest een wand op Faay-productcode of via een productkiezer, zet de order in de wachtrij en de lijn pakt de volgende order vanzelf op. Afmetingen, zaag- en freesopties en het aantal staan dan al goed.
Nieuwe producten zelf inleren. Met de plaatbouwer legt FAAY een nieuwe wand vast: materialen, lengtes, breedtes en diktes per laag. De lijn kent het product daarna voorgoed.
Waar ligt welke plaat. Een flowscherm laat zien op welke positie platen liggen, en per station kan een vastgelopen plaat of actie apart worden gereset, zonder de hele lijn stil te zetten.
Storingen snel gevonden. Alarmen met historie, een overzicht van welke noodstop of deur actief is en een IO-pagina met alle sensoren en motoren. Daar heeft de technische dienst direct wat aan.

Bij de oplevering hoort een eigen handleiding voor het bedieningspaneel, met per pagina uitleg en schermafbeeldingen.

Startscherm van de bediening met een plattegrond van productielijn B en knoppen per station — Startscherm met de hele lijn

Kanbanscherm met drie lijsten: backlog, te doen en in productie — Orders klaarzetten met kanban

Overzichtsscherm van de flow met per station de posities van de platen — Flowscherm: waar ligt welke plaat

Camera’s langs de lijn

Boven lijn B hangen tien camera’s, bij onder meer de vlasinvoer, de lijmposities, het samenstelstation, de toplagen, de stapelaar en de ontstapelaar. In de hal toont een groot scherm alle beelden tegelijk, zodat de operator de hele lijn overziet.

Voor onze ondersteuning op afstand zijn ze goud waard. Belt FAAY met een storing, dan kijken wij via eWON in de besturing én via de camera’s in de hal mee. De beelden worden opgenomen, dus wij kunnen ook terugkijken wat er vlak voor een storing gebeurde. Zo lossen wij veel op zonder naar Vianen te rijden.

Camera-ondersteuning bieden wij op meerdere productielijnen. En de beelden kunnen meer: met beeldherkenning op dezelfde camera’s zijn situaties automatisch te herkennen, zoals een persoon in een zone, een scheve plaat of een volle stapel. Die herkenning kan in de PLC een alarm, melding of extra informatie voor de operator geven. Meer over camera’s en beeldherkenning.