Sensor-gebaseerde totaaloplossing zorgt voor autonome en betrouwbare aansturing AGV’s bij Proferro

Proferro optimaliseert productie- en logistieke processen en verhoogt de veiligheid met AGV's met een sensorgebaseerde totaaloplossing van Turck.

Als een van de toonaangevende specialisten op het gebied van precisiegietwerk levert Proferro wereldwijd aan OEM-fabrikanten in verschillende marktsegmenten, zoals landbouwmachines, graafmachines, compressoren, textielmachines of machinebouw in het algemeen. Om de ergonomie en veiligheid voor werknemers te optimaliseren en productie- en logistieke processen efficiënter te maken, heeft het Belgische bedrijf een vloot van automatisch geleide voertuigen (AGV's) in gebruik genomen. Turck Multiprox ontwikkelde een sensorgebaseerde totaaloplossing voor autonome en betrouwbare rond-de-klok aansturing van de AGV's.

De sensorgebaseerde totaaloplossing van Turck zorgt voor een probleemloze werking van de AGV's 24 u/dag
Mathieu van Den Berghe, Proferro (links) and Bart Baert, Turck Multiprox
De compacte TBEN-LL-16DXP blok-I/O-module combineert de sensorgegevens en verstuurt ze in realtime.
Om stofafzetting op de ultrasone sensoren te voorkomen, werden deze onder de legplanken gemonteerd
TX7000 fungeert niet enkel als interface tussen de sensoren en het bovenliggend systeem, maar ook als PLC
De QS18 optische sensoren reageren betrouwbaar op het licht dat door het object wordt gereflecteerd.

Met meer dan 80 jaar ervaring is Proferro NV een van de toonaangevende specialisten in metaalbewerking. Het bedrijf dat gelegen is in Ieper, België, vervaardigt gietstukken op maat en biedt uitgebreide diensten aan zoals gietijzerproductie, machinale bewerking, assemblage en co-engineering voor fabrikanten van landbouwmachines of mijnbouwuitrusting, compressoren, textielmachines en andere.

Automatisering staat centraal in de productie. “... Om de veiligheid en de ergonomie van onze mensen te garanderen en om de efficiëntie hoog te houden. Een belangrijke voorwaarde als we jobs hier in het westen willen houden !", aldus Mathieu van Den Berghe, transformatiemanager bij Proferro. Om de productie- en logistieke processen efficiënter te maken, nam het bedrijf een vloot automatisch geleide voertuigen (AGV's) in gebruik. Deze moesten de tot dan toe gebruikte vorkheftrucks op gas vervangen. De vorkheftruckchauffeurs moesten vaak in het magazijn naar de juiste onderdelen zoeken en veel handmatig scannen, wat vaak tot fouten en vertragingen leidde. De aan- en afvoer van gegoten onderdelen voor CNC-machines is nu quasi volledig geautomatiseerd d.m.v. deze AGV's, waardoor tijdverlies en fouten door handmatige bediening worden voorkomen. Een uitdaging was de betrouwbare besturing van de vloot, vooral in de stoffige productieomgeving van een metaalverwerkingsbedrijf, wat een bijzonder robuuste oplossing vereist.

Robuuste oplossing voor stoffige omgevingen
Betrouwbare sensortechnologie is net zo belangrijk als een robuust systeem voor het registreren, opslaan en doorsturen van gegevens naar systemen op een hoger niveau. “Ons doel was een geautomatiseerde logistieke oplossing die just-in-time levering van onderdelen aan de machines in de naburige installatie mogelijk zou maken”, vertelt Mathieu van Den Berghe over de opdracht. "Een volledig geautomatiseerd hoogbouwmagazijn zorgt ervoor dat de benodigde onderdelen al beschikbaar zijn bij de ophaalpunten. De productie zelf was echter altijd een bijzonder uitdagende omgeving vanwege het aanwezige stof en vuil." Een systeem voor sensorgebaseerde gegevenscaptatie en draadloze transmissie moest deze uitdagingen overwinnen en zorgen voor een vlotte werking van de automatisch geleide voertuigen op de lange termijn.

Omdat een RFID-systeem met visioncamera's te duur bleek vanwege het grote aantal onderdelen, stelde Turck een geïntegreerde oplossing voor met ultrasone en optische sensoren en robuuste I/O-modules, schakelaars en een IIoT-gateway: "Het Turck Multiprox-team maakte ons snel duidelijk dat sensoren alleen niet genoeg zouden zijn. Hoewel ze betrouwbaar signalen kunnen detecteren, is er een totaaloplossing nodig voor een correcte gegevensoverdracht naar de doelsoftware voor AGV-besturing,” legt Van Den Berghe uit.

De voorgestelde totaaloplossing viel op door zijn eenvoud en robuustheid. Retro-reflectieve sensoren, ultrasone retro-reflectieve sensoren met een schakeluitgang en retro-reflectieve lasersensoren met instelbare achtergrondonderdrukking vormen de basis. De installatie van ultrasone sensoren onder de legplanken van de rekken bleek bijzonder effectief, omdat hierdoor voorkomen wordt dat stofophoping op de sensorkoppen de goede werking ervan verstoort. Diffuse sensoren en lasers werden ook gebruikt om pallets op de schappen te detecteren.

Real-time transmissie en flexibiliteit dankzij multiprotocol
De sensoren detecteren betrouwbaar de aanwezigheid van een pallet en sturen deze informatie continu door naar de TBEN-LL-16DXP, het hart van het systeem. Deze compacte blok-I/O-module met 16 universele digitale kanalen, die kunnen worden geconfigureerd als in- of uitgangen, bundelt de sensorgegevens en verzendt ze in realtime naar de controller. Met zijn IP67-certificering is hij beschermd tegen water en stof, waardoor hij in het veld kan worden geïnstalleerd zonder dat er een extra schakelkast nodig is. Dit maakt hem bijzonder geschikt voor het beoogde gebruik in de veeleisende productieomgeving van een metaalbewerkingstoepassing, waar betrouwbaarheid en duurzaamheid van cruciaal belang zijn.

Robuuste netwerkinfrastructuur en efficiënte datatransmissie
Turck realiseerde een robuuste netwerkinfrastructuur met de TBEN-L5-SE-M2 managed Ethernet switches. De compacte 10-poorts switches met een GBit high-speed backbone garanderen korte cyclustijden en een betrouwbare werking bij de hoogste datatransmissiesnelheden in het IIoT. De high-speed link-up functie ondersteunt snelle gereedschapswissels in minder dan 150 ms voor minimale cyclustijden. Dankzij de decentrale montagemogelijkheid direct in het veld, vermindert de switch ook de benodigde bekabeling. Naast de switches fungeert de TX700Q als IIoT-gateway. Hij vormt de interface tussen de sensoren en het bovenliggende systeem en regelt de datatransmissie en -verwerking als een PLC, wat de complexiteit van het totale systeem vermindert. De TX700Q is uitermate geschikt voor minder complexe toepassingen, omdat hij een eenvoudige integratie in de bestaande infrastructuur mogelijk maakt met de CoDeSys-programmeeromgeving.

Autonome AGV-besturing de klok rond
Dankzij de nieuwe oplossing kan Proferro nu betrouwbaar detecteren of er pallets aanwezig zijn en deze gegevens draadloos doorsturen naar systemen op een hoger niveau. Deze informatie vormt de basis voor de autonome besturing van de AGV's en maakt zo een probleemloze werking 24 uur per dag mogelijk. “Twee sleutelelementen waren cruciaal voor de succesvolle implementatie van deze oplossing,” vat Mathieu van Den Berghe samen. "De software om de complexiteit te verminderen en eenvoudige controle mogelijk te maken, en de betrouwbaarheid van de sensoren. Onze ervaring tot nu toe heeft aangetoond dat de componenten van Turck een perfecte betrouwbaarheid bieden en geen onderhoud nodig hebben. Dit maakt het een bijzonder kostenefficiënte en robuuste oplossing - precies wat we zochten."

Turck - Banner

Partners

Technologieën

Sensor-gebaseerde totaaloplossing zorgt voor autonome en betrouwbare aansturing AGV’s bij Proferro

Proferro optimaliseert productie- en logistieke processen en verhoogt de veiligheid met AGV's met een sensorgebaseerde totaaloplossing van Turck.

Extra informatie