Omron EtherCAT HMI ve Hareket Yığını Nasıl Seçilir?

Omron Ayrıca, ambalaj otomasyonu yaklaşımını esnek, ölçeklenebilir, bağlantılı, güvenli ve güvenilir makineler etrafında konumlandırıyor; bu da birçok OEM ve entegratörün yönelmeye çalıştığı bir yön.

Zor olan kısım EtherCAT'in güçlü olup olmadığına karar vermek değil. Zor olan kısım doğru karışımı seçmek. İnsan-makine arayüzü, servo, invertör, Makinenin gerçekten ihtiyaç duyduğundan daha pahalı, desteklenmesi daha zor veya tedarik edilmesi daha yavaş bir sistem kurmadan uzaktan giriş/çıkış ve ağ tasarımı yapmak.

İşte asıl alıcı sorunu bu. Bir ambalaj üreticisi, ambalajlama, kartonlama ve konveyör modülleri için tek bir platform isteyebilir. Bir sistem entegratörü ise bazı saha cihazlarını çalışır durumda tutarken bir makineyi modernize etmeye ihtiyaç duyabilir.

Bir distribütörden, şu anda mevcut olan ancak altı ay sonraki tekrarlanan siparişler için de mantıklı olacak bir ürün yelpazesi istenebilir. Her üç durumda da, "en iyi" "en gelişmiş" anlamına gelmez. Teknik olarak doğru, ticari olarak gerçekçi ve zaman içinde desteklenebilir anlamına gelir.

Bu makale, geçimini endüstriyel otomasyon satın alarak ve özelliklerini belirleyerek sağlayan kişiler için yazılmıştır: otomasyon parçaları distribütörleri, makine üreticileri, proje mühendisliği şirketleri, sistem entegratörleri ve uzman yükleniciler.

Amaç basit: mimari seçeneklerini karşılaştırmanıza, yaşam döngüsü riskini azaltmanıza, maliyetleri kontrol etmenize ve tedarikçileri daha güvenle seçmenize yardımcı olmak.

Bu seçimin önemi

Mimari, performanstan daha fazlasını etkiler.

Alıcılar "EtherCAT hareket yığını"nı duyduklarında genellikle hız, senkronizasyon ve eksen kontrolüne odaklanırlar. Bunlar önemli, ancak karar verme sürecinin sadece bir parçasıdır.

Sistemin yapısı ayrıca panel düzenini, kablolama sürelerini, devreye alma çabasını, alarm görünürlüğünü, yedek parça politikasını, teknisyen eğitimini ve bir sonraki tadilatın ne kadar zahmetli olacağını da etkiler.

İyi bir mimari, makinenin devreye alınmasını ve sahipliğini kolaylaştırır. Kötü bir mimari ise bunun tam tersini yapar.

Bu durum, küçük sorunların birikerek büyümesine yol açar: çok fazla cihaz türü, tutarsız alarm yönetimi, ekstra arayüz modülleri, belgelenmemiş geçici çözümler ve "nasıl çalıştığını bilen" tek bir programcıya daha fazla bağımlılık.“

Bu durum fabrikada birçok alıcının beklediğinden daha fazla önem taşıyor. Eğer bir makine salı gecesi vardiyasında durursa, orijinal tasarımın teklifte şık görünmesinin kimse umurunda olmaz.

Önemli olan, bakım ekibinin arızayı hızlı bir şekilde tespit edebilmesi, operatör ekranında faydalı bir bilginin görünmesi ve arızalı parçanın, acil tedarik süreci başlatmadan değiştirilebilecek kadar standart bir parça olup olmadığıdır.

B2B alıcılarının gerçekten değerlendirdiği şey nedir?

Profesyonel alıcıların çoğu aynı anda altı şeyi dengelemeye çalışır:

• Gerçek ortamda kalite ve güvenilirlik, sadece teknik özellikler sayfasında değil.
• Hizmet verdikleri pazara yönelik uyumluluk ve dokümantasyon hazırlığı.
• Prototip, pilot üretim ve seri üretim siparişlerinde minimum sipariş miktarı esnekliği.
• Teslim süresi ve stok tutarlılığı.
• Makinenin kullanım ömrü boyunca toplam maliyet.
• Sipariş tamamlandıktan sonra bile telefonlara cevap verecek bir tedarikçiyle uzun vadeli iş birliği.

Bu nedenle teknik seçim ve tedarikçi seçimi birlikte yapılmalıdır. Mühendislik departmanı güzel bir mimari seçse bile, satın alma departmanı bunu öngörülebilir bir şekilde tedarik edemezse, işletme yine de kaybeder.

Satın alma süreci daha ucuz bir seçeneği zorunlu kılıyorsa ve bu da devreye alma işlemlerini karmaşık hale getirip desteği pahalılaştırıyorsa, işletme de kaybeder. Doğru çözüm, bu iki nokta arasındaki örtüşmede yatmaktadır.

Omron EtherCAT HMI ve hareket kontrol ünitesinin içeriği neler?

Pratik düzeyde, yığın genellikle şunları içerir: Omron İnsan-Makine Arayüzü, bir makine kontrolörü, servo sürücüler Ve motorlar hassas hareket için, invertörler Tam servo davranışına, uzaktan giriş/çıkışa ve her şeyi birbirine bağlayan ağ bileşenlerine ihtiyaç duymayan değişken hızlı fonksiyonlar için.

Omron bu bağlamda EtherCAT'i sürücüleri, akıllı sensörleri ve G/Ç'yi bağlamak için kullanılan bir saha ağı olarak tanımlıyor ve daha geniş EtherCAT ürün yelpazesi kontrolörleri, servo sürücüleri, invertörleri, G/Ç'yi, güvenliği, görüntülemeyi ve algılamayı kapsıyor.

Bu genel bir yaklaşım gibi görünebilir, ancak ürün aileleri yerine makine sınıfları açısından düşündüğünüzde satın alma kararı daha kolay hale gelir.

Kompakt tek bir makine, bir kontrol ünitesine, mütevazı bir HMI'ya, iki ila dört servo eksenine, birkaç invertöre ve küçük bir uzaktan I/O alanına ihtiyaç duyabilir. Modüler bir OEM platformu ise, makine boyutuna göre ölçeklenebilen veya küçülebilen yeniden kullanılabilir bir kontrol şablonuna ihtiyaç duyabilir.

Yüksek eksenli bir paketleme hattı, ilerleyen aşamalarda daha sıkı koordinasyona, daha fazla teşhise ve denetim istasyonları veya ek taşıma modülleri için alana ihtiyaç duyabilir.

Yenileme çalışmaları, tam bir yeniden tasarım için çok kısa bir kesinti süresi gerektirdiğinden, mevcut saha kablolamasının, motor düzenlemelerinin veya çevre birimlerinin bazılarını korumayı gerektirebilir.

İşte EtherCAT'in anlam kazanmaya başladığı nokta burası. Omron'un EtherCAT materyalleri, hızlı iletişimi, hassas senkronizasyonu, standart RJ45 kablolamasını ve aynı ağ üzerinde geniş cihaz desteğini vurguluyor.

Basitçe ifade etmek gerekirse, bu, tek bir mimarinin, ayrı hareket, giriş/çıkış ve aygıt adalarını bir araya getirmekten kaynaklanan karmaşık bağlantı sorunları olmadan, birçok makine işlevini kapsayabileceği anlamına gelir.

Yine de, her makinenin aynı derinliğe ihtiyacı yoktur. Yaygın bir hata, EtherCAT daha fazlasını yapabiliyorsa projenin daha fazlasını kullanması gerektiği varsayımıdır. Bu şekilde alıcılar, operatörlerin asla kullanmadığı kontrolör kapasitesi, hareket özellikleri veya HMI karmaşıklığı için para öderler.

Yığın değerlendirmesi nasıl yapılır?

Katalogdan değil, makineden başlayın.

Parça numaralarını karşılaştırmadan önce, makinenin gerçek davranışını tanımlayın.

Kaç eksen gerçekten koordine ediliyor? Hangi hareketler sadece hız kontrolü gerektiriyor, hangileri hassas konumlandırma veya senkronizasyon gerektiriyor? Operatörün reçete yönetimine ihtiyacı var mı?

Bu, tek ekranlı ve temel alarmlara sahip bir makine mi, yoksa bakım için daha zengin teşhis ve servis görünümlerine mi ihtiyaç duyuluyor? Aynı platform birkaç modelde yeniden kullanılacak mı?

İyi bir kural, seçim özetini donanım diline çevirmeden önce operasyonel dilde yazmaktır. Örneğin:

• Ürün transferi sırasında iki eksenin senkronize kalması gerekir.
• Konveyör hızları değişkenlik gösterebilir, ancak servo hassasiyetine ihtiyaç duymazlar.
• Operatörlerin, reçete tabanlı geçiş işlemlerini üç dakikadan kısa sürede tamamlamaları gerekiyor.
• Bakım ekibi, paneli açmadan alarm geçmişini ve cihaz durumunu görebilmelidir.
• Aynı temel mimari, üç farklı makine boyutunda da çalışmalıdır.

Bu tür bir brifing, ekibi gerçek teknik gereksinimleri alışkanlık ve varsayımlardan ayırmaya zorlar.

HMI'yı operatör iş akışına uyarlayın.

HMI'yı yetersiz özelliklere sahip olacak şekilde tasarlamak, "para tasarrufu" yapmanın en pahalı yollarından biridir. Bunun nedeni ekranın kendisinin çok pahalı olması değil, zayıf bir HMI'nın servis çağrılarına, operatör hatalarına ve daha uzun kurtarma sürelerine maliyet getirmesidir.

Makine birden fazla ürün çeşidi (SKU) çalıştırıyorsa, HMI (İnsan Makine Arayüzü) reçete seçimini düzgün bir şekilde ele almalı ve yanlışlıkla yapılan değişiklikleri önlemelidir. Müşteri ekipmanı ihraç ediyorsa, ekran dili ve kullanıcı düzeyindeki izinler önemlidir. Makine yerel teknisyenler tarafından bakımı yapılıyorsa, alarm mesajları yalnızca hata kodlarına değil, yapılacak işe de işaret etmelidir.

Fabrika açısından bakıldığında, iyi bir HMI (İnsan Makine Arayüzü) aynı anda üç işi birden yapar:

1. Operatörlerin makineyi doğru şekilde kullanmalarına yardımcı olur.
2. Bu, bakım ekiplerinin makineyi hızlı bir şekilde eski haline getirmesine yardımcı olur.
3. Bu, mühendislerin modeller genelinde kullanıcı deneyimini standartlaştırmasına yardımcı olur.

Bu son nokta göründüğünden daha önemli. Eğer bir OEM platformu tüm modellerde ortak ekran yapıları, alarm adlandırmaları ve bakım sayfaları kullanıyorsa, eğitim kolaylaşır, devreye alma hızlanır ve distribütörlerin tekrar satın alan müşterilere destek vermesi kolaylaşır.

Gereken yerlerde servo motorları, maliyet avantajı sağlayan yerlerde ise inverter motorları kullanın.

Her döner cihaz servo kontrolü gerektirmez. Uygulama konumlandırma, hassas senkronizasyon, hizalama veya tekrarlanabilir hareket profilleri gerektirdiğinde servo doğru seçimdir.

İnvertörler genellikle fanlar, pompalar, basit konveyörler ve hassas hareketin öncelikli olmadığı diğer değişken hızlı uygulamalar için daha ekonomik bir seçenektir.

Bu, makine kalitesini düşürmeden malzeme listesi maliyetini kontrol etmenin en basit yollarından biridir. Karma mimari, hassasiyeti yalnızca hassasiyetin karşılığını verdiği yerlere koyduğu için genellikle tamamen servo mimariden daha iyidir.

Örneğin, bir paketleme makinesinde, sızdırmazlık çenesi zamanlaması, film besleme hizalaması veya indeks hareketi servo kontrolünü gerektirebilir. Besleme konveyörleri, boşaltma konveyörleri veya yardımcı tahrik sistemleri ise yalnızca kararlı hız kontrolüne ihtiyaç duyabilir.

Her yerde servo motor kullanırsanız, donanım maliyetini, kurulum çabasını, yedek parça yükünü ve teknisyen eğitim gereksinimlerini artırırsınız. Her yerde inverter motor kullanırsanız, en çok önem taşıyan yerlerde kontrol kalitesini kaybedebilirsiniz. İyi alıcılar tek bir teknoloji seçmezler. Her birini doğru işe atarlar.

İhtiyaç duymadan önce ölçeklenebilirliği kontrol edin.

Omron'un EtherCAT genel bakışı, yüksek cihaz sayısına, standart kablolamaya ve doğru mimaride güvenli iletişimi içerebilen tek bir ağa desteği vurgulamaktadır.

İlk makinenizin çok fazla genişlemeye ihtiyacı olmasa bile, bu önemlidir çünkü başarılı platformlar nadiren küçük kalır.

Belki de bugünkü makinenin üç ekseni ve bir HMI'ı var. Gelecek yıl müşteri görüntü denetimi, daha fazla uzaktan giriş/çıkış veya hatta ikinci bir modül eklenmesini istiyor. Eğer orijinal ağ planı büyüme için yer bırakmıyorsa, bir sonraki revizyon hızla sorunlu hale gelir.

Ölçeklenebilirlik, ilk günden itibaren en büyük kontrol cihazını satın almak anlamına gelmez. Tamamen yeniden yazmayı gerektirmeden büyüyebilecek bir temel mimari seçmek anlamına gelir. Alıcılar şu soruları sormalıdır:

• Eksenleri daha sonra her şeyi yeniden tasarlamadan ekleyebilir miyiz?
• Aynı HMI konseptini daha büyük makinelerde yeniden kullanabilir miyiz?
• Ağ, daha fazla giriş/çıkış adasına veya istasyona genişletilebilir mi?
• Bu platform, birden fazla makine ailesinde standart platformumuz haline gelebilir mi?

Donanım fiyatını değil, toplam maliyeti karşılaştırın.

İşte birçok proje burada ters gidiyor. Kağıt üzerinde en ucuz görünen yöntem, iki yıl içinde en pahalı yöntem olabilir.

Toplam maliyet şunları içerir:

• Yapılandırma ve hata ayıklama için gereken mühendislik saatleri.
• Panel alanı ve ısı yönetimi.
• Kablolama işçiliği.
• Devreye alma süresi.
• Servis ekipleri için eğitim çalışmaları.
• Yedek parça karmaşıklığı.
• Parça temininde zorluk yaşandığında ortaya çıkan arıza süreleri.

İki seçeneği düşünün. A seçeneği donanım açısından %8 daha ucuz. B seçeneği ise daha temiz bir ağ düzeni kullanıyor, HMI şablonunu standartlaştırıyor ve makine başına devreye alma süresini iki gün kısaltıyor. Eğer üretici yılda on makine gönderiyorsa, B seçeneği satış sonrası destek hesaba katılmadan bile daha fazla kar marjı yaratabilir.

Bu nedenle deneyimli alıcılar sadece satın alma fiyatından değil, "desteklenebilir maliyetten" bahsederler. Daha kolay üretilen ve daha kolay bakımı yapılabilen bir makine, sadece ilk teklifte daha ucuz olan bir makineye göre kar marjını daha iyi korur.

Gerçek dünya satın alma senaryoları ve yaygın hatalar

Ambalaj makineleri, kartonlama makineleri ve konveyör çeşitleri üreten bir ambalaj üreticisi genellikle ortak bir hareket platformundan, tek bir HMI tasarım felsefesinden ve tekrarlanabilir bir ağ topolojisinden faydalanır.

Omron'un ambalaj konumlandırması, özellikle esnek ve ölçeklenebilir makine tasarımına odaklanıyor ve bu da söz konusu standardizasyon stratejisiyle örtüşüyor. Kazanım sadece teknik tutarlılıkla sınırlı değil.

Kazanımlar arasında mühendislikte yeniden kullanım maliyetinin düşmesi, teknisyenlerin ekipmanlara daha aşina olması ve yaygın parçaların stoklanmasının kolaylaşması yer alıyor.

Bir sistem entegratörü, mevcut bir sisteme uyarlama yaparken farklı bir gerçekle karşı karşıya kalır. Teknik olarak ideal tasarım, kapatma süresine uymayabilir.

Bu durumda, daha iyi bir karar aşamalı bir geçiş olabilir: önce kontrol ünitesini ve HMI'yı değiştirin, bazı saha cihazlarını geçici olarak koruyun, ardından ikinci aşamada geri kalanını standartlaştırın.

Bu, olumsuz anlamda bir "uzlaşma" değil. Bu, mimari hedefleri proje kısıtlamalarıyla eşleştirmek anlamına geliyor.

Acil makine üretimine destek veren bir distribütörün belirlediği bir diğer öncelik de budur. Müşteri Omron merkezli bir sistem isteyebilir, ancak aslında demek istediği şudur: "Bana şimdi tedarik edebileceğim ve daha sonra destekleyebileceğim güvenilir bir mimari verin."“

Bu durum, tartışmanın seyrini değiştiriyor. Stok durumu, alternatifler, dokümantasyon ve teslim süresi istikrarı, performans kadar önem taşıyor.

Güvenlik veya kontrollü erişim ortamlarında uzmanlaşmış inşaatçılar genellikle bakım kolaylığı ve dokümantasyona büyük önem verirler.

En yüksek eksen sayısına sahip olmayabilirler, ancak katı çalışma süresi beklentileri ve son kullanıcılardan gelen inceleme baskısı vardır. Bu durumda, güçlü kılavuzlar, net çizimler ve tekrarlanabilir değiştirme mantığına sahip desteklenebilir bir mimari, hareket performansından en yüksek verimi almaya çalışmaktan daha değerli olabilir.

Alıcıların en sık yaptığı hatalar tahmin edilebilir niteliktedir:

• Sadece birim fiyatına göre seçim yapmak.
• Hareket sisteminin gereğinden fazla detaylandırılması.
• HMI'nin yetersiz tanımlanması.
• Tasarımın kesinleşmesine kadar geçen süreyi dikkate almayın.
• Standart bir yöntem olmaksızın bileşenlerin karıştırılması.
• Yaşam döngüsü ve eskimeye yönelik planlama yapılmaması.

Çözüm de tahmin edilebilir: makine sınıfını tanımlayın, gerçek hareket fonksiyonlarını eşleştirin, operatör ihtiyaçlarını belgeleyin, tedarik riskini erken aşamada doğrulayın, çekirdeği standartlaştırın ve mimariyi her yere yaymadan önce pilot olarak test edin.

Tedarikçi seçimi nasıl yapılır ve alıcılarla ilgili sıkça sorulan sorular

Güçlü bir Omron tedarikçisi, parça numaralarından daha fazlasını bilmelidir. Hareket mimarisi, HMI boyutlandırması, olası tedarik riskleri ve ikame sınırları hakkında bilgi sahibi olmalıdır.

Stok konusunda net olmalı, fabrika teslim süreleri konusunda gerçekçi olmalı ve hem prototip miktarlarını hem de tekrarlayan OEM taleplerini karşılayabilecek durumda olmalıdırlar.

Sipariş vermeden önce doğrudan sorular sorun:

• Şu anda stokta neler var?
• Geri kalan ürünler için fabrika teslim süresi ne kadar?
• Prototip veya pilot üretimler için minimum sipariş miktarı (MOQ) şartları var mı?
• Toplu siparişleri veya planlı teslimatları destekleyebilir misiniz?
• Siparişle birlikte hangi belgeler geliyor?
• Seçilen bir parça kısıtlanırsa ne olur?
• Önümüzdeki 12 ila 24 ay boyunca tekrarlanan sürümleri destekleyebilir misiniz?

Uyarı işaretleri de aynı derecede önemlidir. İzlenebilirlik konusunda belirsiz davranan, belgeleyemedikleri teslimat süreleri vaat eden, nedenini açıklamadan aşırı büyük donanım satmaya çalışan veya teklif aşamasından sonra ortadan kaybolan tedarikçilere karşı dikkatli olun.

Alıcılar için basit bir değerlendirme kontrol listesi işe yarar:

• Teknik destek yeteneği.
• Ticari esneklik.
• Stok derinliği.
• Gerektiğinde ihracat desteği sağlayın.
• Yanıt süresi.
• Tekrarlanan sipariş tutarlılığı.