메카트로닉스와 IoT: 포장 라인에 실제로 필요한 것은 무엇입니까?

월트 보이즈 | 2023년 3월 12일

모든 포장 작업이 최신 기술을 감당하거나 활용할 수 있는 것은 아닙니다. 그러나 수동 및 반자동 포장은 생산성 및 생산량 관점에서 멀리 떨어져 있을 뿐입니다.

메카트로닉스는 포장 라인 개선에 도움을 주고 있습니다. 오늘날의 경쟁 환경에서는 이 정도면 충분합니까? 아니면 인더스트리 4.0과 산업용 사물 인터넷(IIoT)을 수용하는 것이 생존의 유일한 희망입니까?

결정하는 데 도움이 되는 문제를 살펴보겠습니다. (함께 제공되는 슬라이드쇼에서 메카트로닉스 및 IIoT/Industry 4.0의 정의를 참조하세요.)

Beckhoff Automation의 포장 산업 비즈니스 개발 관리자인 Rick Forsgren은 "메카트로닉스는 기계와 전기 시스템의 혼합이므로 전통적으로 모터에 있었습니다."라고 말합니다. "지난 몇 년 동안 발전한 것은 단일 기계 구성 요소에 기계적 움직임과 전기 제어를 통합한 시스템입니다."

여기에는 Beckhoff의 XTS 지능형 트랙 시스템 또는 XPlanar 자기 부상 무버와 같은 시스템이 포함된다고 Forsgren은 설명합니다.

Forsgren은 이와 같은 시스템을 통해 기업은 다음과 같은 목적으로 무한히 사용자 정의 가능한 비동기 모션 프로파일을 활용할 수 있다고 말합니다.

• 제품을 기계에 공급하고 모든 크기의 그룹으로 분류합니다.• 서로 다른 제품을 동일한 기계에 공급하고 서로 다른 크기의 패키지의 서로 다른 그룹으로 분류합니다.• 멀티팩 가독성, 효율성 또는 디스플레이를 포함한 특정 요구에 맞게 제품 방향을 정합니다. 준비된 요구사항.• 간단한 소프트웨어 변경(도구 변경 없음)으로 모든 제품 또는 그룹의 조합 생성.• 다운타임 없이 즉시 형식 또는 패키지 크기 변경.• 모든 조합의 레인보우 팩 생성.• 조정을 통해 기능 간 버퍼링 제한 또는 제거 무한 피치 제어를 통해 비동기식 피드에서 동기식 피드로 핸드오프합니다.

PLCOpen의 전무이사인 Eelco van der Wal는 “포장 산업은 대체 포장 기술을 제공하여 소비자 행동 변화에 신속하게 대응해야 합니다. 이는 생산 라인의 보다 유연한 기계를 통해 수행되어야 합니다. 그리고 이러한 유연성을 제공하려면 기계적 솔루션을 넘어 메카트로닉 대안으로 나아가야 합니다.”

Forsgren도 동의합니다. "저는 메카트로닉스가 형식 변경을 신속하게 구현할 수 있는 유연성을 제공한다고 생각합니다." 메카트로닉 시스템은 기계 시스템보다 훨씬 더 유연합니다. 특히 사용자가 HMI(인간-기계 인터페이스)를 통해 시스템과 상호 작용하는 방식이 그렇습니다.

Forsgren은 "HMI는 상당히 발전했습니다."라고 말합니다. “기본적으로 고객은 과거보다 더 많은 HMI를 요구하고 있습니다. 애플리케이션 변경은 직원이 컨트롤러에 액세스해야 하는 프로그래밍 변경이 아닌 HMI의 간단한 매개변수 변경으로 처리되어야 합니다. 더욱 현대적인 인터페이스를 향한 지속적인 발전도 있습니다. iPad 세대를 생각해 보세요.”

Forsgren은 끊임없이 변화하는 포장 재료 및 형식 변화를 충족하기 위해 제조업체가 요구하는 유연성을 제공하는 지능형 메카트로닉 기술로의 움직임이 가속화될 것으로 보고 있습니다. 최종 사용자는 수년간 변화하는 요구 사항을 충족할 수 있는 기계를 원합니다. 또한 전환으로 인한 가동 중지 시간을 제한하고 싶어합니다. 마모 부품에 대한 자체 분석을 제공하고 수리 및 유지 관리를 위한 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄일 수 있는 기계도 인기가 높아지고 있습니다.

더 나아가, IIoT 장치로 구성된 기계는 작동, 기계 상태 및 유지 관리 요구 사항에 대한 데이터를 자체적으로 수집하고 해당 데이터를 로컬 서버 또는 클라우드 기반 서버에 직접 보고하여 데이터를 대규모로 축적할 수 있습니다. 포장 라인 및 기계에 대한 정보를 제공하는 데이터 레이크'입니다.

Forsgren은 “IIoT는 훨씬 더 큰 데이터 풀이라고 생각합니다. 메카트로닉 시스템과의 연결은 우리에게 많은 것을 제공할 수 있습니다. 기계 밖에서는 무슨 일이 벌어지고 있는 걸까요?” 예를 들어, 주변 조건은 어떻습니까? 그는 계속해서 “포장 라인의 개별 작업 업스트림과 다운스트림에서는 무슨 일이 일어나고 있나요? 전력 품질은 어떻습니까?