News for Factory Automation

Transkript

1 News for Factory Automation 2/2014 Zekanın Akıllıca Kullanılması Berlin deki fotoelektrik yetkinlik merkezi teknoloji ve uygulama alanlarında yeni ufuklar açıyor. Konsept Aşamasından Dijital Tornavidaya SmartBridge teknolojisi sayesinde sensörler artık iletişim kurabilecek, yapılandırma ve bakım işleri tablet kullanarak gerçekleştirilebilecek. Enerji Verimliliği Ekonomik Büyümeyi Tetikliyor Endüstri, özelleştirilmiş otomasyon çözümleriyle enerji verimli üretime ulaşmayı nasıl hedefliyor ve Industry 4.0 bu süreçte nasıl bir rol oynuyor?

2 04 10 Sayın okurlar, Enerji maliyetleri, özellikle yoğun enerji kullanan endüstrilerde üretim açısından temel faktörlerden biri haline geldi. Bu nedenle endüstri, bu maliyetleri kontrol altına alabilmek için enerji verimli otomasyon çözümlerine odaklanmaktadır. Enerji verimliliği tesislerin ve üretim proseslerinin tasarımında hızla temel amaçlardan biri haline gelmektedir. Ancak tesisler sadece optimum standart çalışma modunda sürekli çalışırken en verimli seviyeye ulaşmazlar. Enerji verimliliği enerjiyi arzın yüksek ve fiyatların en düşük olduğu zamanlarda kullanmayı da gerektirir. Industry 4.0 ın oynadığı rol ve özelleştirilmiş sensörlere sahip üst düzey otomasyonun endüstride enerji verimliliği açısından neden çok önemli olduğu hakkındaki bilgileri 19. sayfada bulabilirsiniz. Kapak konumuzda Berlin deki fotoelektrik sensörler yetkinlik merkezimizde sahne arkasına göz atıyoruz. Bu merkez, sektördeki en son trendlerin nabzını tutuyor ve yeni uygulamalar için denenmiş ve test edilmiş teknolojiler geliştiriyor. Daha fazla bilgi için 4. sayfaya bakın Keyifli okumalar, Dr. Gunther Kegel CEO 22 Konuyla ilgili düşüncelerinizi bize ulaştırın. Lütfen yorumlarınızı şu adrese gönderin: 02

3 İçindekiler Teknoloji + Ürünler 04 Odak: Zekanın Akıllıca Kullanılması Berlin deki yetkinlik merkezi yeni uygulamalar oluşturmak için yeni fotoelektrik teknolojisini nasıl kullanıyor? Yüzey Üzerinde Mutlak Hassasiyetle Algılama 2D lazer tarayıcı R2000 Detection her yöne kesintisiz görüş alanı sağlıyor. 10 Konsept Aşamasından Dijital Tornavidaya SmartBridge, Sensor Technology 4.0 a giden yolu açıyor. 12 Dayanıklılık ve Hassasiyet Bir Arada Manyetik döner enkoder son derece dinamik proseslerde kullanılıyor. Uygulamalar + Bilgi 14 Özel Seri F190 UHF okuma/yazma kafası sadece bir birimlik ürün partisi olarak klemens bloklarının üretiminde hayati rol oynuyor ve Phoenix Contact ın ClipX makinesinde kullanılıyor. Piyasalar + Trendler 18 Enerji Verimliliği Ekonomik Büyümeyi Tetikliyor Endüstri, özelleştirilmiş otomasyon çözümleriyle enerji verimli üretime ulaşmayı nasıl hedefliyor ve Industry 4.0 bu süreçte nasıl bir rol oynuyor? 21 Dünya Genelinde Pepperl+Fuchs Projeler, yeni tesisler, etkinlikler ve çok daha fazlası 22 Çifte Mutluluk Pepperl+Fuchs Çin deki ilk şirketini yirmi yıl önce kurmuştu. O günden bu güne ülke ve Çin pazarı nasıl değişti? 27 Ticari Fuarlar ve Etkinlikler Tüm etkinlikler mercek altında. Bizi, otomasyon teknolojisine ilişkin haberler ve faydalı bağlantıları bulabileceğiniz Twitter dan takip edin. Röportajlar, teknolojiye ilişkin arka plan bilgileri ve öğretici materyalleri içeren videoların düzenli olarak eklendiği YouTube kanalımıza abone olun. 03

4 xodakx Teknoloji + Ürünler News for Factory Automation 2/2014 Odak Zekanın Akıllıca Kullanılması Üretim ve lojistikte işlemleri hiçbir gecikme ve hata olmadan yürütmek için fotoelektrik sensörler büyük öneme sahiptir. Berlin de bulunan Pepperl+Fuchs yetkinlik merkezinde fotoelektrik sensörü teknolojisi yeni ufuklar açmaya yardımcı oluyor. 04

5 DHL, UPS ve benzeri lojistik firmalarının büyük dağıtım merkezlerinde saatte sipariş gönderilmektedir. Fotoelektrik sensörler buralarda ürünlerin güvenilir bir şekilde algılanması için kullanılmaktadır. En basit fotoelektrik sensörlerde bile bir paketin belirli bir noktaya ulaşıp ulaşmadığını belirlemek için ışık hızı kullanılmaktadır. Almanya nın Berlin şehrinde bulunan Pepperl+Fuchs merkezinde fotoelektrik sensörler ürün müdürü Thorsten Schroeder konuyla ilgili şunları söylüyor: Söz konusu ikili anahtarlama sinyali artık günümüzde birçok uygulama için yetersiz kalmaktadır. Dağıtım merkezi örneğini ele alacak olursak sensör sadece bir paketin varlığını algılamakla kalmaz, aynı zamanda boyutlarını da belirleyebilirse ürün ayrıştırma aynı aşamada başlayabilir. Bu da zaman, alan ve paradan tasarruf sağlamak anlamına gelir. Farklılaştırılmış bir ölçülen değer ile evet/hayır sinyalinin birlikte kullanılması sayesinde prosesin bu adımı daha yüksek bir zeka seviyesine taşınmaktadır. Ayrıca, 1D olan ölçüm aralığını 2D ye genişleterek prosesin o anki durumu hakkında çok daha ayrıntılı bir görüntüsünü elde edebiliriz. Berlin deki yetkinlik merkezi, söz konusu ölçüm bilgilerini akılcı bir şekilde kullanarak dünyanın teknoloji anlamındaki öncülerinden biri haline gelmiştir. Buradaki uzmanlar ve ürünler özellikle MPT ve PRT prosesleri açısından rakiplerinin çok önündedir. 05

6 xodakx Teknoloji + Ürünler News for Factory Automation 2/ Tüm Aralık Boyunca Güçlü MPT, çoklu piksel teknolojisi için kullanılır. Bu teknoloji, bir nesneye olan uzaklığı yansıyan ışığı kullanarak geometrik olarak belirler. PRT, akıllı fotoelektrik sensörler alanında kullanılan önemli kısaltmalardan bir diğeridir ve entegre ölçüm elemanına sahiptir: Darbe yansıma süresi teknolojisi mesafeyi, yansıyan ışığın yansıma süresine dayalı olarak belirler. PRT sensörlerinin tasarıma özgü avantajları yüksek algılama aralıklarına, hızlarına ve ölçüm hassasiyetine olanak sağlamaktadır. Bunun en önemli teknik temeli sinyal-gürültü oranının büyük olmasıdır: Son derece yüksek enerjiye sahip olan ışık darbeleri net yansımalar oluşturur ve bunlar, yansımalar ve ışığın dağılması gibi olumsuz koşullarda bile net bir şekilde fark edilebilir. Genel olarak lazer ışığı kullanılır ve bu, uygulamaları az miktarda sınırlar. Ancak Pepperl+Fuchs bunun çözümünü bulmuştur. Thorsten Schroeder bunu şu sözlerle açıklıyor. Standart LED ışık kaynağına sahip olan PRT yi Yeni Ufuklar Hinrik Weber, Pepperl+Fuchs un Berlin de bulunan fotoelektrik sensörler yetkinlik merkezinin İş Birimi Yöneticisi. Kendisine şubenin yapısı ve alanındaki en önemli trendler hakkında sorular yönelttik. Sayın Weber, fotoelektronik sektörü hangi yöne ilerliyor? Kısaca ifade etmek gerekirse tek boyutlu çözümlerden üç boyutlu çözümlere doğru ilerliyoruz. Tek bir ölçüm noktası artık birçok uygulamada yetersiz kalıyor ve insanlar yüzey ve konturları, hatta daha ideali, nesnenin tamamını algılayabilmek istiyorlar. Bunun için sensör teknolojisinde daha fazla işlevsellik ve zeka kullanmak gerekli. Aynı zamanda, basit alanlarda daha akıllı sensör teknolojisinin kullanılması da gerekiyor. Bu durum fotoelektrik sensörlerin geliştirilmesi ve üretimi açısından ne anlama geliyor? Pratik, dayanıklı ve uygun maliyetli ölçüm yöntemlerine ihtiyacımız var. Çoklu piksel teknolojisi ve darbe sinyali yansıma süresi teknolojisi buna iki iyi örnek. Bu teknik ilkeler zorlu koşullarda bile hassas ölçüm yapmaya olanak sağlıyor. Biz, endüstriyel sensörler açısından her iki alanda da teknoloji lideriyiz. Ölçüm sensörleri daha fazla veri sağlıyor ve biz de ek bilgilerin herhangi bir engelle karşılaşmadan ve gereksiz 06

7 Soldaki sayfa: 1) Bir ışık perdesi montajı yapan otomatik üretim makinesi 2) VDM28 mesafe sensörü otomatik test istasyonunda Sağdaki sayfa: 3) Bir fotoelektrik sensörün nihai montajı 4) Çoklu Işın LED Tarayıcısı R2100 ün mekanik testi 5) Fotoelektrik sensörler için yenilikçi montaj konsepti 6) R2000 2D lazer tarayıcının 360 görüş alanı sunan ekranının işlevsel kontrolü sunabilen tek üretici biziz. Çoklu Işın LED tarayıcısı R2100 ile müşterilerimiz, LED teknolojisini iki boyutlu mesafe ölçümü için kullanabilir. Sensörde, zaman içinde aşınabilecek hiçbir hareketli parça bulunmuyor. Diğer bir öne çıkan ürün ise 2 boyutlu lazer tarayıcısı R2000 dir. Bu ürün, benzersiz bir düzlüğe sahip tarama ekseni sayesinde açısal hatasız 360 lik görüş alanı sunmaktadır. Bu iki örnek, yeni teknolojilerin potansiyelinden sürekli olarak nasıl yararlanıldığını ve ürün portföyünün yeni, heyecan verici uygulamalara nasıl açıldığını gözler önüne sermektedir. Thorsten Schroeder bunun için şunları söylüyor: 2D sensörlerimiz sadece tamamen yeni uygulamalara olanak sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda otomasyona yeni boyutlar kazandırıyor. n çaba gerektirmeden kontrol arayüzüne iletilmesine olanak sağlayan iyi çözümler sunuyoruz. Üretimdeki zorluk, her bir sensörün akıllı fonksiyonlarının etkin bir şekilde kalibre edilmesinde. Berlin tesisini diğerlerinden ayıran özellik nedir? Yetkinlik merkezi ifadesini kelimenin tam anlamıyla benimsiyoruz. Yaklaşık 200 çalışanımızın hemen hemen yarısı, geliştirmeye dayalı özel üretim merkezinde ve ürün geliştirmede çalışıyor. Ürün yönetimi ekibi piyasayı çok yakından takip ediyor, kullanıcılarla görüşerek ihtiyaçlarını belirliyor ve bunları gelişim sürecine dahil ediyor. Ekibin tamamı ürünlerimizin daha da geliştirilmesine ve yeni gelişmeler yapmaya odaklanmış durumda. Fotoelektronik alanında teknik açıdan yaşanan zorluklar neler? Işık en yüksek hıza sahip ve nanometre aralığında bile çözünürlüğe olanak sağlıyor. En önemli zorluk bu fiziksel avantajları güvenilir ve yüksek kaliteli bir şekilde toplu üretime alınabilecek işlevsel ürünlere dönüştürmekte. Bu nedenle üretim, kalibrasyon ve test prosesleri için fiziksel avantajlardan tam olarak yararlanabilen yaratıcı fikirlere ve pratik çözümlere ihtiyaç duyuyoruz. Bu durum sıklıkla, son derece karmaşık mekanik proseslerde ve bir milimetrenin binde birine göre hassas konumlandırma gerektiren çok özel uygulamalarda uzmanlaşmayı gerektiriyor. Bu görevler nasıl yerine getirilebilir? Bu, ağırlıklı olarak özel üretim merkezimizin (teknik merkez) sorumluluğunda. Bu merkez sadece ürün prototipleri üretmekle kalmıyor, aynı zamanda gerekli üretim ve test teknolojisini de geliştiriyor. Mühendislik departmanı, ürün geliştirmeyle birlikte yeni proses teknolojisini en üst düzeyde geliştiriyor. Ürün geliştirme fikirleri nereden çıkıyor? Ekibimiz, fotoelektronik alanındaki en son bilimsel ve teknolojik gelişmeleri takip eden ve mevcut ürünleri iyileştirmek veya yeni ürünler geliştirmek amacıyla uygun yaklaşımlar ortaya koyan uzmanlardan oluşuyor. Diğer kaynağımız ise aynı öneme sahip olan müşterilerimiz. Örneğin, bir uygulamanın daha hızlı ve daha etkin hale gelmesi gerekiyor ya da müşterinin proses kontrol bölümü belirli iş proseslerinde daha hassas ya da daha fazla bilgiye ihtiyaç duyuyor. Yeni ürün geliştirme prosesini tetikleyen tipik talepler bunlar. n 07

8 xodakx Teknoloji + Ürünler News for Factory Automation 2/ Yüzey Üzerinde Mutlak Hassasiyetle Algılama Fotoelektrik sensörler R2000 Detection 2D lazer tarayıcıda, kontrol edilecek yüzeyin sadece birkaç milimetre üzerindeki bir nesneyi algılama ve alan izleme olanağı sunan, kararlı bir tarama ekseni bulunmaktadır. 08

9 R2000 Serisi YouTube da Kompakt tasarımı ve360 lik her yöne kesintisiz görüş alanı özelliğiyle R2000 2D lazer tarayıcı, pek çok uygulamada maksimum performans ve hassas ölçüm imkanı sunar. YouTube videomuzu izleyerek R2000 serisinin uygulama yelpazesi ve bu seri hakkında genel bilgiler edinin. Özel tasarım sayesinde 360 lik her yöne görüş alanı sunulmaktadır. Kompakt tasarım, optimum açı çözünürlüğü ve kullanım kolaylığı gibi özellikleriyle bu tarayıcı, iç lojistik veya malzeme taşıma gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Kusurlu paletler ve çıkma yapan parçalar yüksek bölmeli depolarda otomatik bölmeye yerleştirme sırasında çarpışmaya ve bunun sonucunda ciddi maddi hasarlara yol açabilir. İlk anahtarlama çıkışlı tarayıcı olan R2000 Detection da sabit bir eksen etrafında dönerek 360 lik ölçümleri tam olarak aynı seviyede yapmaya olanak sağlayan bir ölçüm modülü bulunmaktadır. Kompakt tasarımı sayesinde bu cihaz benzer ürünlerden çok daha küçüktür. Keskin ışık lekesi doğrudan kapak altından geçerek sensörün izlenen tarama yüzeyinin çok yakınına konumlandırılmasına olanak sağlamaktadır. En küçük nesneler ve kenarlar bile güvenilir bir şekilde algılanabilir. R2000 Detection ayrıca otomatik yönlendirmeli araçlar dar depolara girerken çarpışmaya karşı güvenilir koruma da sağlar. 0,071 ye varan yüksek açısal çözünürlüğü anahtarlama çıkışlı tarayıcılar arasında benzersizdir ve konturların santimetre hassasiyetinde görüntülenmesini sağlar. İnce teller gibi en küçük nesneler bile algılanabilir. Sade ve sezgisel programlama sayesinde izlenecek alan tam olarak programlanabilir. Serbest şekilde tanımlanabilen dört algılama alanı sadece birkaç adımda çıkışlarla ilişkilendirilebilir. Yenilikçi darbe sinyali yansıma süresi teknolojisi (PRT) (gerçek uçuş zamanı ölçümleri) ile donatılan 2D lazer tarayıcı, farklı ortam ve nesne koşullarında hassas ve güvenilir ölçüm yapmayı garanti eder. R2000 Detection bu sayede hızlı uygulamalarda en küçük nesneleri algılamada vazgeçilmez tercihtir. n 09

10 Teknoloji + Ürünler News for Factory Automation 2/2014 Konsept Aşamasından Dijital Tornavidaya Geçtiğimiz yıl gerçekleştirilen konsept çalışması SmartBridge, gerçek makineler ile sanal veriler arasında nasıl köprü kurulacağını göstererek büyük ilgi uyandırmıştı. Pepperl+Fuchs artık bu teknolojiyi daha da geliştirerek Industry 4.0 a doğru büyük bir adım attı. SmartBridge teknolojisi kullanıldığında en basit sensörler bile akıllı telefonlar ve tabletlerle iletişim kurabilir. Mobil cihazlar ekran, parametre ayarlama yardımcısı, dijital tornavida veya web yönlendiricisi olarak kullanılabilir. 10

11 Artık proseslerin alt seviyelerinde bile daha fazla zeka kullanılıyor. Bu sadece Industry 4.0 ile otomasyon alanında ortaya çıkan bir mega trend olmadı. Sonuçta, trendlerin bile en azından fayda/maliyet oranıyla belirlenen bir sınırı var. Basit bileşenlere fiyatlarını artırabilecek pahalı aksesuarlar takılmıyor. Bu nedenle genel olarak dijital sinyal dışında sensör bilgileri kullanılmıyor ve zeka işi sadece kontrol sistemine bırakılıyor. Dijital Boşlukların Kapatılması Adından da anlaşılacağı gibi SmartBridge (Akıllı Köprü) bu dijital boşluğu akılcı bir biçimde kapatıyor. SmartBridge teknolojisi iki parçadan oluşuyor: adaptör ve uygulama. SmartBridge adaptörü sensörlerden gelen veri ve parametreleri bir IO-Link arabirimi üzerinden topluyor. Bu bilgiler daha sonra SmartBridge uygulaması tarafından görselleştirilerek sensöre erişim sağlanıyor. Uygulama ayrıca Ethernet veya WLAN bağlantısına sahip birimlere doğrudan erişebiliyor. IDENTControl Compact RFID kontrol arabirimi gibi başka cihazlarda SmartBridge teknolojisi zaten kullanılıyor. SmartBridge uygulaması açıldığında bir liste açılarak kapsama alanındaki tüm sensörleri gösteriyor. Veriler Bluetooth üzerinden mobil cihaza aktarılıyor. Pepperl+Fuchs görüntü sensörleri geliştirme grubu başkanı ve Smart- Bridge Proje Müdürü Benedikt Rauscher konuyla ilgili şunları söylüyor: Özellikle güvenlik nedeniyle Bluetooth u tercih ettik. Bu, noktadan noktaya yerel bir bağlantı ve dışarıdan girişime izin vermiyor. Tablette veya akıllı telefonda bulunan virüsler zarar veremiyor çünkü verileri kontrol birimine aktarmak imkansız. Uygulama Evrensel Bir Araca Dönüşüyor Birçok faydalı şeye olanak sağlanabiliyor: Mobil cihaz duruma göre grafik kullanıcı arayüzü veya ekran olarak kullanılabiliyor. Cihaz kolayca parametre ayarlamaya veya malzeme listesine ve kullanma talimatlarına erişime olanak tanıyor. Aynı zamanda bilgi formları Internet üzerinden alınabiliyor. Veri alma işleminin olumsuz bir sonucu olmuyor ve üretim akışlarını etkilemiyor. Bir dijital tornavida olarak bu uygulama, sistem çalışırken sensörün tanılama verilerine kolay erişim sağlayarak bakım işlerini de kolaylaştırıyor. SmartBridge teknolojisinin temel avantajlarından biri mevcut kablolamaya hiçbir şekilde dokunulmaması. Standart arabirimler sistemin başka üreticilere ait sensörleri kullanmasına izin veriyor. Benedikt Rauscher bunu şu sözlerle açıklıyor: Bu, uygulamanın üst düzey otomasyon işlevlerinde kullanılabileceği anlamına geliyor. Temel olarak SmartBridge, sensörlerin İnternet uyumlu hale getirilebileceği anlamına geliyor. Bu, SmartBridge teknolojisinin asıl amacı olmasa bile bunu yaparak kusursuz iletişime ve sensör teknolojisi 4.0 a giden yolu aralamış oluyoruz. n 11

12 Teknoloji + Ürünler News for Factory Automation 2/2014 Dayanıklılık ve Hassasiyet Bir Arada Döner enkoderler Yeni manyetik döner enkoderler < 0,1 ila 1 arası doğrulukla birçok uygulamaya yeni bir hassasiyet seviyesi getiriyor. Temassız teknolojisi sayesinde bakım gerektirmeyen döner enkoderler özellikle son derece dinamik proseslerde dayanıklılık sergiliyor. Güç kesintisi durumunda bile veriler güvendedir. Kompakt tasarımları sayesinde sayısız uygulamada kullanılabilir. EtherCAT, PROFIBUS, PROFINET ve SSI arayüzleri, kontrol birimine kadar sorunsuz iletişimi sağlıyor. ENA58IL Endüstri Standardı Döner Enkoderler için Yeni Bir Ölçüt Dolum İşlemleri için Hassas Konumlama Modern dolum tesislerinde saatte şişeye kadar meyve suyu, bira ve maden suyu doldurulabiliyor. Döner enkoderler kutuları tam olarak dolum ağızlarının altına yerleştirmek için kullanılıyor. ENA58IL serisi manyetik döner enkoderler, şişelerin < 0,1 doğrulukla hassas şekilde konumlandırılmasını sağlayan konum verilerini iletebildiklerinden bu iş için idealdir. Yıpranmayan, dayanıklı döner enkoderler güç kesintilerinde bile proseslerin güvenli şekilde yürütülmesini sağladıklarından gıda ve içecek endüstrisinin yüksek standartları için mükemmel tercihtir. Baskı Proseslerinde Güvenlik Gazete kağıtları ofset baskı makinelerinden yaklaşık 15 m/sn hızla geçer. Kağıdın kopmaması veya buruşmaması ve bilginin doğru yere basılmasını sağlamak için baskı silindirlerinin dönüşü hassas bir şekilde koordine edilmelidir. ENA58IL serisi döner enkoderler baskı silindirlerinin hızını hassas şekilde kontrol etmeyi sağlar. Yüksek çözünürlükleri ve < 0,1 değerindeki mutlak doğruluklarıyla bu enkoderler, uygulamada maksimum hassasiyet sağlar. Dayanıklı gövde tasarımları makinenin titreşimlerinden etkilenmemelerini sağlarken, ortamda her zaman var olan boya ve kağıt tozu nedeniyle işlevleri bozulmaz. 12

13 ENA36IL Dar Alanlar için Kompakt Tasarım Endüstriyel Robotlarda Kullanım için Küçük ve Dinamik Döner enkoderler bir endüstriyel robotun her ekseninin hareketini algılar ve robot bunu kendi kendini konumlandırmak için kullanır. Düşük yük kapasiteli küçük robotların iç kısmında çok az yer vardır. Bugüne kadar üreticiler açısından ideal olan hassas, dayanıklı veya kompakt döner enkoderi seçmek büyük bir zorluktu. ENA36IL serisi döner enkoderler bu özelliklerin hepsine sahip. Cihazlar < 0,1 ye kadar hassasiyet ve 16 bite kadar çözünürlük sunabiliyor. Çapın sadece 36 mm olmasını sağlayan kompakt tasarım sayesinde robotun içindeki dar montaj koşullarına mükemmel şekilde uyuyor. Son derece dayanıklı olduklarından üretim akışlarının güvenilir olmasını sağlıyor. 42H Sınıfının En Kompakt Ağır Hizmet Tipi Döner Enkoderi Dış Mekanlarda Kullanım için Son Derece Dayanıklı Vinç kolunun pozisyonlandırılmasında güvenlik ve hassasiyet çok büyük önem taşıyor. Vinç kolu gerekenden fazla hareket ederse insanlar yaralanabilir ve eşyalar zarar görebilir. Son derece dayanıklı olan 42H serisi ağır hizmet tipi manyetik döner enkoderler yüksek gerilme ve güçlü titreşim gibi koşullarda bile vinç kolu konumunun hassas bir şekilde algılanmasını sağlıyor. Temassız manyetik teknolojisi en zorlu koşullarda bile mutlak güvenilirlik ve uzun kullanım ömrü sunuyor. Sınıfının en kompakt ağır hizmet tipi döner enkoderlerinden biri olduğundan hareketli makinelere kolayca entegre edilebiliyor. 13

14 Uygulamalar + Bilgi News for Factory Automation 2/

15 Özel Seri Eskiden klemens blokları makineler tarafından toplu üretilen ucuz ürünler olabiliyordu veya elle ayrı ayrı yapılandırılıyordu. Industry 4.0 bu çelişkiyi ortadan kaldırdı. Otomasyon uzmanı Phoenix Contact tarafından üretilen ClipX makinesi bunun nasıl mümkün olduğunu gösteriyor. Makine, bir dijital üründen otomatik olarak üretilen ve üretim adedi bir den başlayan sayıda ürün yapabiliyor. Pepperl+Fuchs tarafından sunulan F190 RFID UHF okuma/yazma kafası bileşenlerin doğru olarak algılanmasını ve gerekli bilgilerin aktif üretim hücresine ulaşmasını sağlıyor. Klemens blokları olmadan hiçbir şey olmaz. Bunlar evde ya da endüstride güç ve veri akışının yolunu belirliyor. Klemensler, buzdolaplarının soğutmasını ve montaj hatlarının hızlarını korumasını sağlamada büyük önem taşır. Klemens, zorlu uygulamalarda modüler yüksek teknoloji ürünü olduğunu kanıtlamıştır. Phoenix Contact Kontrol Sistemleri bölümünden Frank Knafla konuyla ilgili şunları söylüyor: Müşterilerimizin kullanıcıya ve endüstriye özgü çözümlere olan talepleri gün geçtikçe artıyor. Bizim ürün serimizi genişletirken aynı zamanda daha az adetli ürün partilerini uygun maliyetle sunabilmemiz gerekiyor. Ayrıca gerek teslimatta, gerek yeni ürünlerin geliştirilmesinde işlerin hızlı ilerlemesi gerekiyor. 15

16 Uygulamalar + Bilgi News for Factory Automation 2/2014 UHF Teknolojisiyle Maksimum Performans F190 UHF okuma/yazma kafası orta mesafelerde kimlik tanımlama görevlerinde kullanım için ideal olup mevcut üretim ve lojistik proseslerine esnek bir şekilde entegre edilebiliyor. Ülkeye özgü frekans aralığı dünya çapında kullanılmasına olanak sağlarken küresel şirketlerin sistemlerine entegrasyonu kolaylaştırıyor. UHF okuma/yazma kafası tek bir okuma prosesinde aynı anda 40 adete kadar RFID etiketini okuyabiliyor. F190 ayrıca anahtarlanabilir polarizasyonlu entegre antene de sahip. Bu, RFID etiketlerinin farklı şekilde ya da birbirine yakın şekilde düzenlendiği durumlarda okuma oranını artırırken her uygulamada proses akışlarının güvenilirliğini garanti ediyor. Kusursuz Mühendislik Ürünleri özelleştirilmiş şekilde yapılandırma ve toplu üretim sayesinde aynı birim maliyetle esnek ama otomatikleştirilmiş üretim Industry 4.0 ün temel özelliklerini oluşturuyor. Bunun anahtarı, mühendislik zincirinin kapsamlı bir şekilde dikey entegrasyonu ve entegre otomasyon proseslerinin kusursuz şekilde bağlanması. Müşteriler ürünü kendi gerekliliklerine uygun olarak yapılandırabiliyor ve veriler, hiçbir manuel müdahale olmaksızın İnternet üzerinden otomatik olarak üretime gönderiliyor. ClipX makinesi, bu konsepti kullanarak çalışan bir prototip. Üretim Çözümleri departmanından Olaf Graeser konuyu şu sözlerle açıklıyor: Konsept, bir pano için devre şemasının tasarımıyla başlıyor. Mühendislik verileri dijital üründe bir araya getiriliyor. Böylece makineye kendi üretimi için hangi üretim adımlarının gerektiği söylenmiş oluyor. Klemensler montaj rayına bağlandıktan sonra ürüne bir ad veriliyor. Bu kimlik, RFID etiketi olarak adlandırılan tanımlayıcı etikete kaydediliyor. Bu, proses kontrol sisteminde otomatik olarak oluşturulan üretim planına bağlantıyı sağlıyor. Kimliğe dayalı olarak bir sonraki proses hücresi öğenin nasıl bir işleme tabi tutulacağını belirliyor. RFID etiketinde ayrıca klemensin tam olarak nereye takılacağı bilgisi de yer alabiliyor. Daha sonra montajı yapacak olan kişi bir el terminaliyle bilgi - leri okuyor. Bu, devre şemalarını veya montaj planlarını ezberleme ihtiyacını ortadan kaldırıyor. RFID Teknolojisi Etkileşime Olanak Sağlıyor RFID sistemleri bu proseste çok önemli bir rol oynuyor. Bunlar makine ile akıllı dijital ürün arasında etkileşime olanak sağlıyor. Özellikle tipik makine parazitlerinin veya metal yüzeylerden gelen yansımaların bu işi zorlaştırdığı yerlerde RFID etiketinin hızlı ve güvenilir bir şekilde okunması ve tanımlanması gerekiyor. Olaf Graeser konuyu şu sözlerle açıklıyor: ClipX makinesi için RFID etiketinin çok küçük ve ısıya dayanıklı olması gerekiyordu ve bu sadece UHF teknolojisiyle mümkündü. Saha testleri Pepperl+Fuchs tarafından sunulan F190 okuma/yazma kafasının güç iletimi ve algılama hassasiyeti açısından diğer UHF cihazlarına göre çok üstün olduğunu göstermiştir. Anahtarlanabilir anten polarizasyonu, yerleşim düzeni nasıl olursa olsun RFID etiketlerinin her uygulamada güvenilir şekilde tanımlanmasını sağlamaktadır. Bu sayede benzer cihazlara göre daha yüksek okuma hızına ulaşmaktadır. Pepperl+Fuchs RFID sensörleri Ürün Müdürü Dr. Klaus Schmitt konuyla ilgili şunları söylüyor: Bu örnek, bir Industry 4.0 ortamında güvenilir kimlik tanımlamanın önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Düşük adetli ürün partilerinde her tür yeniden ayarlama, maliyet açısından kritik bir faktöre dönüşebiliyor. Proseslerin güvenilir olması şart. F190 son derece kompakt bir yapıya sahip ve makineye kolayca entegre edilebiliyor. Buna ek olarak dünya çapında uygulama aralığında son derece esnek. F190 ın ülkeye özgü frekans aralıkları küresel şirketlerin sistemlerine entegrasyonu kolaylaştırıyor. RFID için bir alternatif yok. Karşılaştırma için, Dr. Schmitt bilgisayara entegre üretim (CIM) gibi daha eski otomasyon yaklaşımlarına atıfta bulunuyor. Industry 4.0 bu tür yaklaşımlardan bir noktada ayrılıyor: Konsept tamamıyla dağınık bir yapıyı temel alıyor. Mümkün olduğunca çok miktarda akıllı özellik yeri değiştirilerek fiili üretim prosesine konumlandırılıyor. Bileşenin kendisinde kendi proses adımları hakkında bilgiler bulunuyor ve bileşen, bir sonraki adım için aldığı bilgileri kaydedebiliyor. RFID, bir RFID etiketini okumaya ve içine yazmaya olanak sağlayan tek aktarım teknolojisi. Bu, Industry 4.0 için temel sensör teknolojisi. n 16

17 ClipX makinesi tek adetli ürün partisi olarak klemens raylarının otomatikleştirilmiş üretimine olanak sağlıyor. Sipariş verileri dijital proje bilgisiyle ilişkilendiriliyor ve makinenin kontrol sistemine aktarılıyor. Pepperl+Fuchs tarafından sunulan F190 UHF okuma/yazma kafası bileşenler ile makine arasında hayati önem taşıyan bağlantının kurulmasını sağlıyor. Bunları Biliyor Muydunuz? Avustralyalı bilim insanları dünyadaki arı ölümü sorununu araştırmak amacıyla 5000 bal arısına 2,5 x 2,5 mm boyutlu RFID etiketleri takmıştır. İngiliz Milletler Topluluğu Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Kuruluşu CSIRO bu sayede arıların davranışlarını açıklayabileceklerini ve dünyada arı ölümlerinin nedenini belirleyebileceklerini umuyor. Toplanan veriler bir merkeze iletiliyor ve burada, bilim insanları arıla - rın hareket düzenlerinin 3 boyutlu modellerini oluşturuyor. Kaynak: Nicole Woerner, computer-automation.de 17

18 Sinek kuşları kanatlarını öyle hızlı çırpar ki, çırpma eylemi gözle görülemez. Bir sinek kuşunun her gün vücut ağırlığının beş katı kadar bitki özü içmesi oldukça alışıldık bir durumdur. Kuşlar, bu hayret verici miktarı işlemelerine olanak sağlayan son derece yüksek verimlilikte bir metabolizmaya sahiptir. Sinek kuşlarının boru şeklindeki dilleri o kadar incedir ki, bitkinin kaliksine değdiği zaman kılcal damar hareketi dilin bitki özüyle dolmasına neden olur. Kuşlar dillerini dakikada 200 defa çıkarabilirler. Sinek kuşları çok kısa bacaklarıyla yanlızca tüneyebilirler; yürüyemezler. Sinek kuşlarının büyük bir kalbi vardır! Ağırlığının yaklaşık %2,0 ila %2,8 ini oluşturan sinek kuşunun kalbi diğer tüm kuşlara göre boyutlarıyla kıyaslandığında en büyüktür. Doğal Enerji Verimliliği Sinek kuşları doğal dünyanın en enerji tasarruflu yaratıklarından biridir. Çok özenli metabolizmaları ve enerji dönüşüm prosesleri, onların hayati fonksiyonlarını kısa süreliğine minimize etmelerini sağlar. Cansızlık olarak bilinen bu aşama, hayvanların metabolik süreçlerinin hüküm süren çevresel koşullara uyum sağladığı, uykuya benzer bir durumdur. Böylelikle, örneğin kuraklık döneminde, farklı beslenme seviyelerine uyum sağlayabilirler. Şartlar iyileştiğinde hayvanlar yeniden aktif olurlar. Kış uykusunun aksine, sinek kuşları istedikleri zaman, hiçbir hazırlığa gerek kalmadan cansızlık aşamasına geçebilirler. Hatta kuşlar gece kalp atış hızlarını düşürerek enerjilerini korurlar ve vücut sıcaklıklarını 20 C ye kadar düşürebilirler. Sinek kuşlarının metabolik süreçlerinin böylesine amaca yönelik bir şekilde uyum sağlaması, ihtiyaçları olan önemli ölçüde enerjiyi verimli bir şekilde ayarlamalarına olanak sağlar.

19 News for Factory Automation 2/2014 Piyasalar + Trendler Enerji Verimliliği Ekonomik Büyümeyi Tetikliyor Enerji tüketimi dünya çapında artıyor. Dolayısıyla CO 2 emisyonları da yükseliyor. Bunun sonucunda dünyamız, kaynakları ve çevreyi korumaya çalışırken maliyetleri mümkün olduğunca azaltma gibi bir zorlukla karşı karşıya kalıyor. Tüm bu hedeflere ulaşmak için enerjiyi mümkün olduğunca verimli kullanmamız gerekiyor. Bu röportajda CEO Dr. Gunther Kegel özelleştirilmiş sensörlerin kullanıldığı üst düzey otomasyonun sanayide enerji verimliliği elde etmek açısından neden önemli olduğunu açıklıyor. Gelecekteki enerji tüketimimize baktığımızda iç açıcı olmayan bir durumla karşı karşıya olduğumuzu düşünüyor musunuz? Dünyamız sürekli ve hızlı bir şekilde değişiyor. Örneğin Çin i ele alırsak, daha 20 yıl önce geri kalmış ülke konumundan gelişmekte olan ülke konumuna geldi. O günden bu yana gelişerek dünyanın en büyük ikinci ekonomisi oldu. Başka birçok ülkede bunun benzerini göreceğimizi düşünüyoruz. Dünyanın dört bir yanında güçlü endüstriyel büyümeye tanık oluyoruz. Bunun sonucunda üretilen ürünler ve altyapı milyonlarca insanın yaşamını daha kolay, daha güvenli ve daha konforlu hale getiriyor. Tüm bunların yanında enerji talebinde ciddi bir artış olması da kaçınılmaz. Bununla birlikte kaynaklar da hızla tükeniyor. Ancak, bu kısıtlamalar otomasyon endüstrisi için bir fırsat. Başka endüstrilerin verimliliğini artırarak enerji tasarrufu yapmalarına yardımcı oluyoruz. Sanayide enerji verimliliği neden bu kadar önemli? Gelecek nesilleri düşünerek gezegenimizin kaynaklarını mümkün olduğunca dikkatli kullanmalıyız. Ticari açıdan enerji verimliliği gündemde ön sıralarda yer bulmaya başladı çünkü enerji fiyatları sürekli artıyor. Enerji verimli çözümleri gerçek yaşamda nasıl uygulayabiliriz? Günümüzde bir müşteri belirli prosesleri otomatikleştirir veya mevcut sistemini optimize ederken temel hedeflerinden biri, yeni çözümün enerji verimliliğinin mümkün olduğunca yüksek olmasını sağlamaktır. Akıllı otomasyon çözümleriyle müşterilerimizin sistem ve proseslerini verimli hale getirmelerine yardımcı oluyoruz. Örneğin, tanılama işlevli cihazlar enerji verimliliğini artırmada çok önemli bir rol oynayabilir. 19

20 Piyasalar + Trendler News for Factory Automation 2/2014 Tanılama işlevleriyle enerji verimliliği arasında nasıl bir bağ var? Sistemler, özellikle proses endüstrilerinde optimize edilmiş çalışma modlarında sürekli çalıştıkları zaman verimli olarak kabul edilir. Bu sektörde enerji tüketimindeki artışların en büyük nedeni plansız kapatma ve yeniden başlatmalardır. Tanılama işlevlerini ve fieldbus teknolojisini kullanarak tek bir plansız kapatmayı önlemeyi başarabilirsek enerji verimliliğini artırmaya önemli bir katkıda bulunmuş oluruz. Almanya daki elektroteknik endüstrisi 1990 ların ortalarından beri enerji verimliliğine en yüksek önceliği veriyor. O günden bu yana ne gibi gelişmeler yaşandı? O zamanlar politikalar zaten fosil yakıtlar yerine başta güneş ve rüzgar enerjisi olmak üzere yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya odaklanıyordu. Enerji kaynaklarımızdaki dönüşüm bu gelişmelerin doruk Üretim alanında tüketilen elektrik enerjisinin yaklaşık yarısı şirket içi taşıma ve konumlandırma işlerinde kullanıldığından, en büyük potansiyeli bu alanda görüyoruz. Dr. Gunther Kegel, CEO noktasıdır. İlk olarak makine ve sistemlerdeki enerji tüketimini azaltıp bunları daha verimli hale getirerek hızla ve somut sonuçlar elde edebileceğimizi düşündük. Bunun en basit örneği konveyör kayışıdır. Bu kayışlar eskiden sürekli çalışıyordu. Ancak kayış hareketini sadece gerçekten bir şeyler taşımak gereken bölümlerle sınırlandırarak önemli tasarruflar elde etmek mümkün. Bugün, bunun gibi birçok uygulama için etkin otomasyon konseptlerine sahibiz. Harekete geçilmesi gereken alanlar hangileri? Üretim alanında tüketilen elektrik enerjisinin yaklaşık yarısı şirket içi taşıma ve konumlandırma işlerinde kullanıldığından, en büyük potansiyeli bu alanda görüyoruz. Proses endüst - rilerinde ürünler ve yan ürünler genellikle boru hatları üzerinden taşınıyor. Konveyör kayışının görevini bu tür uygulamalarda elektrik tahrikli pompalar üstleniyor. Bu pompalar maksimum basıncı üretirler ve bir jikle valfi basıncı istenilen seviyede sınırlar. Ancak modern motorlarda ve frekans dönüştürücüler de güç, uygulamanın gerçek gereksinimlerine göre gereken seviyeye ayarlanabilir. İstenen basınç tam ve hassas bir şekilde ayarlanabilir. Bu tür çözümlerle birçok sistemde taşıma amaçlı kullanılan elektrik enerjisini %50 ye varan oranda azaltmak mümkün. Söz konusu enerji verimli konseptlerde sensör teknolojisi hangi rolü oynuyor? Verimi artırmak için ilk gereken şey, sadece ve tam olarak uygulamaya özel üretilmiş akıllı sensör teknolojisi kullanmaktır. Sadece taşınacak ürün varken çalışan ve taşıma işi bittikten sonra kapanan konveyör kayışları için tüm taşıma yolu üzerinde hassas konumlandırma sensörleri kullanılmalıdır. Bu sensörler konveyör sistemine özgü özelliklere uygun şekilde üretilmelidir. Kompakt tasarımlar, basit ve hassas ayarlama olanakları, arka plan ve ön plan bastırma bu sensör sistemlerinin tipik özelliklerinden sadece bir kaçı. Frekans dönüştürücüyle kontrol edilen pompa örneğinde, oluşan basıncın sensörler tarafından ölçülerek basıncın her zaman tam olarak doğru seviyede tutulması gerekir. Industry 4.0 ile enerji verimliliği arasında bir ilişki var mı? Enerji verimliliği aynı zamanda enerjinin bol ve fiyatların düşük olduğu zaman kullanılması anlamına da geliyor. Elektrik enerjisi alanındaki arz çok büyük dalgalanmalar gösterdiğinden enerji piyasasındaki fiyatlar da çok değişken. Bunun temel nedenlerinden biri yenilenebilir kaynaklardan ne kadar enerji üretilebileceğini tahmin etmenin zor olması. Industry 4.0 da üretim, saha seviyesinde akıllı hale gelecek. Sürekli çalışması gerekmeyen ekipmanlar elektriğin en düşük fiyatlı sunulduğu zamanlarda kendilerini otomatik olarak açacak. Örneğin bir eritme kazanı malzemeleri sabit enerji beslemesi olmadan bir süre erimiş halde tutabilir. Bir otomatik kontrol sistemiyle işletmeci şirket talepteki zirve ve dip noktaları kendi avantajına kullanarak önemli enerji tasarrufları yapabilir. Geleceğin enerji bakımından yoğun fabrikalarında bir enerji yönetimi sistemi kullanmak çok önemli hale gelecek. Bu sistemler tüm enerji tüketen ekipmanları bir ağa bağlayacak ve bir merkezi kontrol sistemi hangi ekipmanların ne zaman açılacağına karar verecek. Elbette bu tür bir sistem ancak üretime hazır malzemelerin stoklarda bulunması ve bahsettiğimiz uygun zamanlarda üretebilecek bir şeylerin olması halinde işe yarayacaktır. Geleceğin enerji bakımından yoğun fabrikalarında bir enerji yönetimi sistemi kullanmak çok önemli hale gelecek. Bu sistemler tüm enerji tüketen ekipmanları bir ağa bağlayacak ve bir merkezi kontrol sistemi hangi ekipmanların ne zaman açılacağına karar verecek. Dr. Gunther Kegel, CEO Bu çözümler üretim planlamasındaki karmaşık yapıyı büyük ölçüde artıracaktır. Bu durum sadece üst düzeyde otomatikleştirilmiş bir sistem kullanılarak yönetilebilir. Pepperl+Fuchs küresel enerji verimliliğine nasıl katkıda bulunabilir? Günümüzde enerji maliyetleri, özellikle yoğun enerji kullanan endüstrilerde üretim açısından temel faktörlerden biri haline geldi. Ancak, enerji maliyetlerini düşürmek için enerji verimliliğini artırma işi dünyada Almanya daki gibi yapılmıyor. Ama bu durum gözle görülür bir şekilde değişiyor. Denenmiş ve test edilmiş çözümlerimiz zaten var ve bunları, otomasyon teknolojisine olan talebin hızla arttığı Asya, Afrika ve Güney Amerika da sunabilecek konumdayız. Ürün ve çözümlerimiz; enerji tüketimini, maliyetleri ve CO 2 emisyonlarını azaltmaya katkıda bulunmamızı sağlayan otomasyon teknolojisinin bir parçası. n 20