VST, productielijn voor sprinklerbuizen

Van buizenbundel tot gelaste sprinklerleiding: een automatische productielijn met één besturing van begin tot eind.

Opdrachtgever: Juffermans Machinebouw, voor VST
Productie: Oudewater
Divisie: Besturingstechniek
Specialisatie: Industriële automatisering

Productielijn voor sprinklerbuizen met rollenbanen en een Yaskawa-lasrobot boven de lijn — VST, productielijn voor sprinklerbuizen

Wat wij deden

VST maakt sprinklerbuizen voor brandbeveiliging. Juffermans Machinebouw bouwde voor VST een nieuwe, automatische productielijn; in opdracht van Juffermans maakten wij de complete besturing: de schakelkasten, de elektrische schema’s, de PLC-software, de bediening en de inbedrijfstelling.

De lijn verwerkt buizen van DN32 tot DN100 met een lengte tot 7,2 meter. Buizen komen uit de bundelopslag, worden gefreesd, gegroefd en aan elkaar gelast, waarna lasrobots de aansluitingen plaatsen. De besturing houdt van elke buis bij waar hij is en wat er nog met hem moet gebeuren.

Na de oplevering zijn wij de lijn blijven uitbreiden, onder meer met een database en de export van productiedata.

Ons werk in dit project

schakelkasten met aandrijvingen, IO en veiligheidsrelais
PLC-software in CODESYS en bediening in JMobile
bundelopslag met bundelwagens en een roterend magazijn
frees- en groefmachines voor verschillende buismaten
een eindeloze las en de koppeling met twee robotlascellen
orderimport, database en data-export

Meer over industriële automatisering

Wat deze besturing bijzonder maakt

Een productielijn met tientallen buizen tegelijk onderweg vraagt meer dan een reeks losse machines. Het hart van de lijn is het snijplan: uit voorraadbuizen en restlengtes van eerdere orders bepaalt de besturing hoe de buizen aan elkaar gelast en op maat gezaagd worden. Die logica schreven wij eerst in Python en rekenden wij door met echte orders: per stap welke buis links en rechts ligt, waar gezaagd en gelast wordt en welke restlengte terug de voorraad in gaat. De uitkomsten hebben wij met VST doorgenomen.

Pas toen de simulatie klopte, zetten wij de code om naar CODESYS. Voor het testen van de orderverwerking maakten wij testorders als XML met Python, en in de JMobile-bediening zorgen JavaScripts er onder meer voor dat elk type aansluiting aan de juiste buis wordt gekoppeld. Een simulatie vangt veel af, maar niet alles: de laatste uitzonderingen haalden wij eruit door in productie kleine orders met zoveel mogelijk variatie te draaien.

Snijplan in Python: Het snijplan is eerst als Python-simulatie gebouwd en met echte orders doorgerekend, inclusief restlengtes en lasnaden, en daarna omgezet naar CODESYS.
Buizen volgen: Een eigen tracking houdt van ongeveer vijftig buizen tegelijk bij waar ze zijn, welke maat ze hebben en welke bewerking nog nodig is.
CANopen en Wago: De IO zit verdeeld over de lijn op een CANopen-netwerk met Wago-modules. Door de bussnelheid te verhogen hielden wij de belasting van het netwerk laag.
Elektronische koppeling: De hoogteverstelling van de lijn loopt via een elektronische koppeling van de aandrijvingen, zodat alle steunpunten precies gelijk bewegen.
Lassen en robots: De besturing stuurt de eindeloze las en de lasapparaten van Fronius aan en wisselt gegevens uit met twee robotlascellen van Yaskawa.
Orders en data: Orders komen als XML binnen en worden met kanban afgehandeld. Productiedata gaat naar een SQL-database voor rapportage; een OPC UA-server houdt de systemen gelijk.
Recepten en bediening: Recepten per buismaat, alarmpagina’s, gebruikersrechten en een Nederlandstalige bediening in JMobile op Exor-panels.
Veiligheid en afstand: Een veiligheids-PLC met Euchner-deursloten en hekwerk per zone, en onderhoud op afstand via eWON.

Meer over onze kennis van CODESYS

Van order tot buis, zonder overtypen

Achter de machines zit een bediening die de hele productie organiseert. Tientallen schermen, voor de operator overzichtelijk ingedeeld: orders, voorraad, productie en diagnose.

Orders. Orders komen als bestand uit het ordersysteem binnen en staan op een kanbanbord: van backlog naar te doen naar in productie. De operator kan volgorde en details aanpassen; de lijn werkt de wachtrij zelf af.
Aansluitingen als recept. Elk type aansluiting, zoals een sok of een las, staat als recept vast en is per order aan de juiste buis te koppelen. Nieuwe typen voegt VST zelf toe.
Voorraad in beeld. De voorraad buizen in het roterend magazijn en op de bundelwagens is per maat bij te houden, aan te vullen en te legen.
Elke buis te volgen. Een producttracker toont welke buis waar in de lijn is en welke bewerking nog komt, en welke producten klaar zijn.
Flexibel produceren. Processtappen zijn per order aan of uit te zetten, bijvoorbeeld buizen doorvoeren zonder te lassen.
Storingen en diagnose. Alarmlijst met historie, diagnose van de frequentieregelaars en aparte schermen voor de communicatie met de robots. Wijzigingen worden vastgelegd in een audittabel.

Het resultaat: orders gaan rechtstreeks van kantoor naar de lijn, de operator hoeft niets over te typen en elke buis is achteraf terug te vinden.