Maskinstyring ud af boksen: Maskinbyggere kan vinke farvel til eltavler i grå metalskabe. Efter 10 års udviklingsarbejde har Beckhoff konstrueret et modulært system, der fjerner de klassiske tavler fra fabriksgulvet.
Det startede for 10 år siden med en ide, undfanget af Hans Beckhoff, grundlægger og ejer af det 4.500 mand store tyske automationshus, der bærer hans navn.
Direktør i Beckhoff Danmark, Micheal Nielsen, fortæller hvordan Hans Beckhoff på et møde præsenterede sin ide om et tavleløst anlæg, der kunne sidde direkte på maskinen.
Det bestod af en bundplade, som man kunne klikke forskellige moduler fast på. Pladen rummede infrastrukturen og konstruktøren kunne vælge moduler med de funktioner man havde brug for til sin maskinstyring. Det hele skulle være plug-and-play. Modulerne skulle bare klikkes på tavlen og derefter forbandt man stik til strøm, sensorer, motorer osv.
“Jeg tænkte ”det kommer aldrig til at fungere”,” siger Michael Nielsen.
“Jeg kunne simpelthen ikke se det for mig. Men nu er det her. Vi præsenterede MX-systemet på SPS-messen i Nürnberg i efteråret og lige nu tester vi en række prototyper hos udvalgte tyske kunder.”
En revolution
Ifølge Beckhoff vil MX-systemet ”revolutionere” konstruktionen af eltavler. Systemet forenkler og effektiviserer både maskinbygningen og efterfølgende drift og vedligehold. Lige nu bruger maskinbyggere mange ressourcer på styringselektronikken i de grå kasser. En mellemstor maskinbygger har typisk 10 udviklere med ansvar for software, mens 5-6 mand er dedikeret til design af eltavler. Tavlebyggerne
bruger mange arbejdstimer på både at bygge og dokumentere eltavlerne. Dokumentationen alene fylder typisk 200 sider. Dertil kommer, at maskinbyggerne også har ansvar for at få tavlen godkendt. Ofte skal der også foretages en separat varmeberegning og eventuelt integreres køling. “Med MX-systemet har vi fjernet en stor del af dokumentationsforpligtelsen,”forklarer Michael Nielsen. “Desuden er alle vores komponenter CE og UL godkendt. Tavlen etablerer automatisk forbindelsen mellem de enkelte komponenter. Vi har kogt ledningsføringen ned til et minimum og forbindelserne ud til maskinen kører via stik. Hele systemet er konstrueret i beskyttelsesklassen IP67 og kan derfor monteres direkte på maskinen, uden behov for indkapsling.”
Sparer tid, reducerer fejl
Ifølge Michael Nielsen giver det maskinbyggerne en stor tidsbesparelse. Derudover reduceres fejlmulighederne markant, fordi montagen reduceres til isætningen af nogle få stik. Man klikker blot de moduler man har brug for op på tavlen, f.eks. strømforsyning, sikkerhedsmodul, PLC, motormoduler, I/O moduler osv. Desuden har Beckhoff tilført MX-modulerne avanceret diagnostik. Modulerne er forsynet med bluetooth og QR-kode, der gør det muligt for servicefolk at scanne modulet med en smartphone og se dets status. Det forenkler fejlfinding og udskiftning af defekte komponenter, der nu
kan udføres af ufaglærte medarbejdere i stedet for specialuddannede elektrikere. Ydermere reduceres kontrolelektronikkens footprint markant. Hvor en konventionel eltavle til en industrimaskine
nemt kan fylde et mandshøjt skab på 2-3 meters længde, kan man med MX-systemet integrere automationsteknologien direkte på maskinen. Dermed skabes der plads på fabriksgulvet til flere produktionsanlæg. Netop plads er ifølge Michael Nielsen en vigtig faktor ude i virksomhederne. Hver kvadratmeter tæller. Faktisk er man nogle steder begyndt at placere eltavlerne ovenpå anlæggene, for at spare gulvplads.
Varmeproblem
Udviklingen af MX-systemet har været tidskrævende og der har været mange udfordringer undervejs. “Udviklerne har brugt rigtig meget tid på at løse problemerne med varmeudvikling, når man samler stærkstrøm, motorstyring og industri-pc’er på samme bagplade. I begyndelsen arbejdede man med vandkøling, men nu har man konstrueret en bagplade i aluminium, der fjerner varmen uden ekstern køling. Den bagplade ligger der rigtig mange timer i.”Desuden har Beckhoff integreret en række nye komponenter i sit sortiment, bl.a. switchgear og frekvensomformere, for at kunne tilbyde alle de elementer, der kræves i en samlet automationsløsning på MX-platformen.
Fremtid uden kabinetter
Michael Nielsen er overbevist om, at MX er fremtiden. Han mener, at om 10-15 år vil alle maskiner og produktionsanlæg være designet og styret uden eksterne eltavler. Modulprincippet er kommet for at blive, selv om det vil tage nogle år, før trenden slår fuldt igennem. “Ikke mindst producenter af serieproducerede maskiner vil få gavn af MX-systemet. Moderne maskindesign er typisk opbygget i moduler og her passer MX perfekt. Man klikker bare nogle ekstra kontrolmoduler på tavlen og så har man, hvad man skal bruge.” Beckhof har allerede præsenteret MX-systemet for en række danske kunder. Ifølge Michael Nielsen står nogle af dem på spring til at blive beta-kunder, når systemet kommer til Danmark senere på året. Vi har kogt ledningsføringen ned til et minimum og forbindelserne ud til maskinen kører via stik.
– Michael Nielsen, Direktør i Beckhoff Danmark
