Quan els processos i els moviments s'integren

La fabricació de maquinària és un camp innovador: en els últims anys els desenvolupaments tecnològics han permès que la indústria avancés a passos de gegant. A causa de les exigències dels clients, que volien incrementar la seva productivitat, els fabricants de maquinària han fusionat les funcionalitats de diverses màquines en una sola amb la finalitat de reduir els temps improductius. El resultat: cada vegada hi ha més eixos movent-se, es necessita una precisió major en el posicionament i es disposa de menys temps per calcular la interpolació. A més, cada vegada hi ha més sensors i actuadors connectats, amb el que es requereixen més entrades i sortides. En el moment actual, en el qual els processos de producció ja han estat optimitzats fins als límits mecànics, molts s'estan centrant a reduir els procediments logístics interns, automatitzant illes de producció senceres. De vegades fins i tot línies de producció i centres de producció sencers.

D'altra banda, la indústria de la fabricació de maquinària no és tan revolucionària. Aquests utilitzen teconologías i desenvolupaments tradicionals ben arrelats que no s'abandonen fins que no es converteixen en un impediment per a un nou desenvolupament. Tradicionalment, els autòmats controlaven processos amb entrades i sortides, mentre que els CNC controlaven moviments. Eren dues àrees totalment separades. Per a molts, els controladors de robots eren fins i tot una altra àrea. Com a resultat d'això, alguns prestigiosos fabricadors d'equips d'automatització encara segueixen oferint solucions de CNC que utilitzen un maquinari per al control de les entrades i sortides i un altre per al control dels moviments. Aquests equips utilitzen mètodes de programació diferents i no poden ser supervisats en el mateix panell, dificultant d'aquesta forma el desenvolupament d'aplicacions que combinin un gran nombre d'eixos, multitud de sensors i robots.

Des de fa ja temps els clients de B&R han estat capaces de desenvolupar aquestes aplicacions d'una manera molt més senzilla. D'una banda, existeix un gran potencial en el maquinari: els Acopos són servoaccionamientos amb intel·ligència integrada i a més al Powerlink se li pot afegir tot tipus de perifèrics. D'altra banda, la solució de programari és molt eficaç: Automation Studio permet desenvolupar tota l'aplicació en un únic projecte, incloent les funcionalitats de PLC, la visualització, el motion, el CNC i la robòtica.

Els grans fabricants de maquinària aprecien la llibertat que B&R els aporta a l'hora de combinar les tasques de processament, posicionament i visualització, així com la facilitat amb la qual es poden sincronitzar i executar a gran velocitat, fins i tot en els casos més complexos. Un exemple d'això és el fabricant de maquinària austríac Fill. El seu centre de processament Robmill, maneja la robòtica, el processament de PLC i les funcionalitats de CNC en un mateix maquinari gràcies al concepte de programari anomenat Generic Motion Control.

De totes maneres, no solament els grans fabricants de maquinària complexa poden i han d'invertir un gran esforç en el desenvolupament d'automatització. La major part dels fabricants de CNC desenvolupen contínuament nous productes per poder oferir solucions més útils als seus clients. Això requereix l'ús d'una programació cada vegada més complexa, amb la integració de més i més eixos, minimitzant l'espai necessari i augmentant l'eficiència energètica. Aquestes empreses s'aprofiten de la possibilitat que té el Generic Motion Control de combinar el CNC amb les funcionalitats de PLC, així com l'ús simultani i indistint de motors síncrons, motors pas a pas i eixos hidràulics en una mateixa plataforma de maquinari i amb un sistema de visualització integrat. Així mateix, l'ús d'entrades/sortides i equipament de safety connectats via Powerlink permet estalviar espai i es maneja de forma totalment uniforme gràcies a Automation Studio.

Així i tot, els fabricants de maquinària necessiten una mica més: necessiten un paquet estàndard que cobreixi tots els aspectes bàsics d'un CNC, que utilitzi les tecnologies més modernes i eficients disponibles a cada àrea i que sigui fàcil d'implementar sense perdre la facilitat d'ampliar-ho fàcilment segons les pròpies necessitats. Aquest paquet hauria de servir com a base per al desenvolupament de cada màquina sense requerir un departament de desenvolupament per modificar-ho. Resumint, un paquet d'iniciació per a fabricants de maquinària que vulguin centrar els seus esforços a la seva àrea de competència, però que alhora vulguin tenir el màxim suport per part del maquinari i el programari.

B&R s'ha adonat d'aquesta necessitat i ha desenvolupat el seu paquet estàndard de CNC. Markus Sandhöfner, director en B&R Alemanya i responsable del desenvolupament de negoci estratègic, afirma: “Per primera vegada, els fabricants de maquinària tenen accés a una solució completa i homogènia que proveeix totes les funcionalitats clau del CNC, un sistema de visualització estàndard i fàcilment adaptable i fins i tot eines de simulació especialment desenvolupades per treballar sense maquinari”.

L'aplicació de visualització s'ha desenvolupat de tal forma que és totalment funcional i pot ser utilitzada tal qual, sense realitzar cap modificació. L'aplicació de visualització ha estat desenvolupada amb Visual Components i el fabricant pot utilitzar-la tal qual, però també pot modificar-la, ampliar-la o simplement adaptar-la a la seva imatge corporativa. L'aplicació consta de set maneres d'operació preprogramados, que poden ser utilitzats directament, entre els quals està l'automàtic, l'execució bloc a bloc i la simulació.

En un entorn de CNC típic, la visualització ha de poder mostrar grans llistats de programes, però al mateix temps ha de ser prou compacta i senzilla com per poder manejar la màquina. Per això s'ha desenvolupat un panell especial amb una pantalla de 15” amb orientació vertical, amb nombrosos botons de funció que permeten l'operació en ambients adversos, ja que es pot manejar fins i tot amb guants. Ja que és habitual que l'operari hagi d'entrar manipular la màquina a distància del panell de control, també s'ha desenvolupat un comandament portàtil que permet manipular la màquina des de qualsevol posició del seu perímetre.

Aquest maquinari utilitza el sistema operatiu Automation Runtime, que també s'encarrega de la gestió multitarea en temps real. La funcionalitat del CNC s'executa en el mateix processador que la resta de programes de control del PLC, per la qual cosa no té lloc en un control separat com fan altres fabricants. D'aquesta manera el sistema eliminen els retards de comunicació permetent així a més escurçar els temps de cicle.

A diferència de molts altres arquitectures de CNC disponibles al mercat, que solament ofereixen un canal, la solució de B&R no té aquesta limitació. Actualment encara existeix una limitació lògica de 8 canals de CNC amb 9 eixos cadascun, però en breu aquesta limitació serà cosa del passat. D'aquí d'ara endavant, l'única limitació que hi haurà serà la potència de càlcul de la CPU utilitzada.

El paquet també inclou un entorn de simulació en temps-real que funciona sobre Windows que està pensat per a un entorn d'oficina. Aquesta eina permet una simulació completa de la màquina i/o CNC que pot fins i tot simular maquinari-in-the-loop.

“Molts dels nostres competidors ha estat oferint durant molts anys paquets CNC per a fabricants de maquinària”, comenta Markus Sandhöfner. “L'aplicació de Base de CNC de B&R no és solament un paquet de programari ja llest per ser usat, sinó que també ofereix al fabricador una plataforma preparada per desenvolupar i innovar una aplicació a mesura. D'aquesta manera el fabricant pot oferir un valor afegit tecnològic al seu producte, aplicant i protegint un know-how orientat a millorar la productivitat dels seus clients”.