报告:创新的新控制在PACK EXPO拉斯维加斯

PMMI传媒集团的编辑们在拉斯维加斯PACK EXPO的众多展位上为您带来了这份创新报告。这是他们在控制组中看到的。

反驳制造商Allpax,一个ProMach品牌,将拉斯维加斯PACK EXPO视为首次亮相固态数字海图记录仪(1),图片#1在文章的文本。图片#1在文章的文本。提供数据记录和数据完整性的好处,并消除纸质图表常见的偏差。

“在一个典型的蒸馏装置中,操作人员有很多事情要做。即使标准控制系统促使他们去做某些事情,所以许多人仍打印手册记录,每个记录每个进程可以两个或三个页面就他们必须审核并签字,然后去了质量保证审查和签署,所以这是一个我们正在采取的步骤来消除书面记录,让一切所有的电子,还验证了美国食品和药物管理局,美国农业部,等等,”代表从Allpax告诉包装的世界在拉斯维加斯的展位。

该数字设备提供安全可靠的数据存储,完全符合21 CFR第11部分关于电子记录保存的监管要求。当连接到打印机时,该设备可以设置为在每个批处理周期结束时自动打印工艺记录趋势到纸质报告,从而允许它在电子记录保存系统和遗留记录打印系统中作为官方温度记录设备(TRD)。电子数据和打印数据的展示是专门为改进记录审查过程而设计的,从而减少审查过程中的风险和提高效率。

此外,数字海图记录仪消除了典型的工艺偏差造成的打印跳过,不适当的纸张安装,和其他问题与机械海图记录仪。安装很容易,只需将电线从机械设备移动到新的Allpax数字设备。

图片#2在文章的文本。图片#2在文章的文本。对于那些转向电子记录的人来说,Allpax数字记录仪可以安装在现有的纸笔记录仪旁边,作为电子备份。这种Allpax解决方案消除了由卡纸、跳纸、干墨、钢笔调整、纸张更换和纸张安装错误引起的纸图偏差问题。Allpax数字图表记录器既兼容批量和连续干馏。该设备记录实时数据,并以用户可配置的格式图形化地显示。每个输入参数都能清晰易懂地显示出来。自定义范围、刻度和图表刻度优化了易读性,并遵循21 CFR第113和114部分所描述的最佳实践。Allpax数字图表记录仪将电子记录存储在一个安全的Microsoft SQL server数据库中。所有设备交互的密码安全与指纹追溯确保数据完整性。该设备还提供可定制的屏幕通知和警报,可以通过电子邮件发送这些消息。

预见性维护

具有行业第一,专利的底部轴承磨损传感器阿什沃思SmartSpiral监控系统(2)对阿什沃斯螺旋输送系统何时会失效进行了猜测。它允许从手机或平板电脑访问多个工厂位置的多个螺旋系统,以持续监测温度,皮带张力和笼电源。实时数据通过专有的应用程序收集并传输到手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑上,而不必使用内部网系统。监控系统有助于确定维护成本的优先级,识别性能问题,防止故障,减少维修成本,以提高性能和效率。

Ashworth bros公司高级产品工程师Chris Trinch表示:“我们设计SmartSpiral监控系统是为了帮助用户正确运行螺旋系统。我们从螺旋形的五个不同位置监测数据。我们收集这些数据,分析警报,并存储这些信息,然后将这些信息发送给我们的客户,为他们提供真正有影响的知识。”


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第一次在PACK博览会上展出,Llumin该公司是计算机化维护管理系统(CMMS)领域的老牌参与者,为oem推出了一款名为lumin的新软件。此前,Llumin的产品,比如它的Llumin CMMS Suite,更多是针对消费包装产品公司和其他制造商。这种基于云的软件通过OPC、MQTT或Modbus与机器的控制系统连接,捕获机器使用数据,例如,创建定期的预防性维护计划,然后以精简的流程自动生成工作订单。

Llumin首席执行官埃德•加里比安表示:“为整车厂服务的lumin建立在相同的核心架构之上。“但我们在维护和预测补救方面积累了多年的经验,为机器制造商打造了一款产品,这样他们就可以以超级有效的方式监控客户工厂的机器运行。他们还可以设置自动备件补充或自动服务电话的规则,他们可以更好地分析他们的机器在整个客户生态系统中的表现。”

Garibian补充说,这个新平台非常适合任何想要在其产品中添加机器即服务(MaaS)选项的包装机械oem。这种基于使用的财务模型类似于SaaS(软件即服务),是一种灵活的方式,可以在工厂车间安装自动化,而不必预先投资资本。相反,机器用户为一个成功的结果付费,这是基于关于生产力的预定协议。


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为整车厂使用lumin的早期用户包括套密封这是一家应用收缩套筒标签的设备制造商。

Servo-pneumatics

在拉斯维加斯PACK EXPO上各种自动化和控制趋势中,气动和电气自动化的结合日益增长,如伺服运动控制,可以在两个展台上看到爱默生而且费斯托图片#3在文章的文本。图片#3在文章的文本。

艾默生展示了其智能气动和伺服运动系统,该系统具有先进的分析和边缘计算功能,以帮助用户提高生产率和盈利能力,并实现可持续发展目标。艾默生将这种气动和伺服运动的结合称为伺服气动,一种广泛应用于包装应用的混合技术。气动定位是许多oem和消费包装产品制造商的首选,因为它的预算友好性和减少机器开发时间的能力。

艾默生伺服气动方法的一个关键方面是从过滤器调节器组件开始的,该组件用于在空气进入伺服气动系统之前对空气质量进行调节。来自过滤器调节器单元的空气压力然后进入比例阀,使执行机构的力,速度和位置得到控制。当阀门活塞两侧的压力被调节时,系统中的数字压力传感器允许查看比例阀的实时数据。一个卫生的,符合ip69k标准的执行器,内置测量传感器跟踪活塞位置,完成闭环系统返回控制器。艾默生的先进电子系统控制单元允许通过多个现场总线协议与PLC直接通信。它还包含一个PID模块,根据PLC的位置或力命令控制比例阀。

艾默生强调的系统的伺服运动方面展示了PLC和运动控制器在一个背板上的组合,允许运动控制器通过背板直接与PLC通信。因为背板也为单位供电和处理通信,这创造了一个综合系统的伺服气动应用。每个运动控制器/PLC系统可以与最多四个轴通信,并将自动同步和其他系统通信,因为它们被添加到一条线上,以根据需要控制更多的轴。

从运动控制的角度来看,该系统可以处理EtherCAT上1毫秒的路径规划环路、500微秒的位置环路和250微秒的通信环路,而不管机器中有多少个轴被控制。伺服运动控制器还允许在机器应用变化时动态改变运动轮廓。

艾默生的Aventics AF2智能流量传感器(3.)用于识别设备何时在浪费能源和防止停机。它可以测量空气流量和压力,以及AF2内置的OLED屏幕上显示的能量读数。传感器收集的统计数据计算设备使用的空气成本。当可接受的运行参数不满足时,也可以发送警报,以避免计划外停机。

传感器支持工业接口或PoE (Power over Ethernet) M12接口。工业版提供模拟、频率、开关和IO-Link输出,允许用户在PLC或其他工业控制器上捕获数据。以太网PoE版本支持IIoT系统中使用的许多开放协议,如MQTT和OPC UA,使连接到现有的OEE(总体设备效率)监控软件或更大的云系统。来自以太网PoE传感器的数据可以在设备的内部web服务器上实时查看,也可以通过连接到同一网络的任何计算机或监控系统实时查看。

高露洁棕榄公司全球工程服务副总裁Warren Pruitt表示,艾默生的AF2智能流量传感器技术正在帮助高露洁棕榄“通过减少浪费的压缩空气实现我们的能源目标,最终减少我们的碳足迹。AF2智能流量传感器可以识别压缩空气输送系统中浪费的能量,并通过OPC UA进行连接,实现无缝数据流。”

图片#4在文章的文字。图片#4在文章的文字。与此同时,Festo展示了其全新的简化运动系列(SMS)一体化综合驱动轴(4).该公司表示,SMS代表了一项“工程突破”,因为它将气动与电气自动化相结合。这一突破是基于如何Festo的SMS集成滚珠丝杠轴,齿带轴,迷你滑梯,电动气缸,活塞杆,旋转驱动器与板载伺服驱动器。

SMS执行机构设计用于定位,分度,夹紧,进料和切割长度任务。因为所有短信组件都集成到一个具有唯一零件号的单一单元中,这简化了短信单元的订购、库存和更换,这对原始设备制造商来说尤其重要。该系列产品包括:ELGS-BS滚珠丝杠、ELGS-TB齿带轴、EGSS迷你滑板、EPCS电动缸、EPCE紧密型电动缸、ERMS旋转传动、ELGE齿带轴。

电气连接通过一个M12插头设计,具有4脚电源和8脚逻辑。

Festo指出,操作SMS不需要额外的软件,因为调试是通过车载按钮实现的双位置功能。关键调试参数包括:

•伸展(“出”)和缩回(“进”)运动的速度;

•轴在“出”位置的力;

•设置基准端位置;

•教开始力控运动的位置;而且

•演示模式,可用于从键盘测试动作

数字I/O (DIO)和IO-Link控制是每个SMS单元的标准。通过DIO控制,有两个位置是可用的——home和一个可配置的端点。Festo表示,当使用IO-Link控制SMS时,沿轴长度的定位是无限可变的,这使得SMS轴可以作为传统的高成本伺服运动的一种成本高的替代方案。利用IO-Link,技术人员可以远程调整运动参数,复制和备份功能,实现参数传递和关键工艺参数的读取功能。Festo表示,这种水平的能力为电动运动提供了更多的应用,包括输送材料处理和移动应用。


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将智能手机原理引入工业IT

ctrlX Store (5),是一个网上应用市场博世力士乐该公司的ctrlX CORE自动化控制平台在2021年拉斯维加斯PACK EXPO上展出。

图片#5在文章的文本。图片#5在文章的文本。ctrlX商店的特色是博世力士乐以及越来越多的第三方供应商开发的应用程序。据该公司称,该市场的主要目标是帮助机器制造商、包装商和其他制造商加快进入市场的时间,同时保持定制产品的能力,使自己区别于竞争对手。通过提供交钥匙应用程序的生态系统,在建立生产线或进行产品转换时,配置、编程和设计带来的挑战可以大大减少。此外,为了实现尽可能多的灵活性,最终用户可以通过各种编程语言或利用低代码方法(如谷歌的Blockly可视化编程环境)来编写自己的应用程序。

随着软件应用程序复杂性的增加,向低代码方法的转变已经变得越来越普遍。过去,为一个软件产品一行一行地编写代码需要花费数千个工时,而现在这样做被认为是非常昂贵和耗时的。幸运的是,随着软件行业的成熟,已有代码的大型在线库已经普遍可用,降低了开发人员的进入门槛。

博世力士乐(Bosch力士乐)销售总监戴夫•卡梅伦(Dave Cameron)表示,随着创新越来越多地出现在软件层面,像ctrlX Store这样的平台也将使企业能够远程快速安装更新,使它们能够比需要对硬件资产进行物理升级更容易地保持业务竞争力。

Cameron表示:“我曾见过在云环境中制作仪表盘的例子,无论你是在家里还是直接与控制器对话,你都可以在世界上的任何地方看到它。“这只是推动易用性和快速推向市场的又一种方法。”

ctrlX Store提供的原理图和配置数据的开放可用性还使最终用户能够在机器安装之前通过计算机辅助设计(CAD)模拟开始为新设备编程应用程序,进一步加快了生产流程。


观看ctrlX Store的演示视频。


ctrlX Store的最终目标是将“智能手机原则”引入工业软件和应用程序的共享。

“每个人都理解智能手机的概念。它很容易使用,不需要使用说明书,而且非常容易更新。在工业领域,控制器也越来越需要变得更像这样。”“为了让包装领域的所有这些机器一起工作,你真的需要比过去更高效地完成工作。这就是基于应用程序的方法的用武之地。与传统方式编写代码不同,你可以简单地下拉应用程序并直接将其加载到控制器中。”

移动尺寸标注软件

图片#6在文章文本中。图片#6在文章文本中。没有准确的包裹尺寸数据,仓库和运输的效率是不可能的。毕竟,如果一个企业不能对通过其系统的瓦楞纸箱的尺寸有一个不断更新的了解,管理人员怎么可能希望在其仓库中高效地将这些纸箱装满托盘,或者高效地将通过配送系统运送这些纸箱的卡车分离出来呢?

由于这些数据是如此重要,各种尺寸标注技术已经被开发出来,其中一些相当复杂。但是,目前市面上的许多测量设备都有一个缺点,那就是尺寸测量设备往往是静止的。换句话说,操作人员必须带一个箱子或包裹到设备上进行测量,并将数据输入到系统中,这种方法本质上是低效的,而且不必要的耗时。xDIMTM流动尺寸测量软件(6)解决了这个缺点,它的开发者,MobileDemand,用PACK EXPO Las Vegas来介绍它。

MobileDemand成立于2003年,是一家坚固的平板电脑和移动计算解决方案的供应商,专门设计用于条形码扫描、销售点磁条读取、PIN pad输入、尺寸测量和安装硬件的综合生产力工具,适用于各种各样的移动应用程序。xDIM由MobileDemand伙伴公司的移动视觉软件提供支持4 dmobile因此,无论表壳位于哪里,只要简单地点击一下,它就能快速准确地捕捉到测量数据。这个创新的基于云的应用程序通过一个用户友好的仪表盘提供丰富的数据,该仪表盘集成了无数的企业资源管理系统,用于更深层次的业务分析。xDIM已成功完成国家类型评估项目评估,具有合法贸易资格,这意味着它被合法批准建立基于计量的服务或租用成本。

xDIM软件使用Intel®RealSense™深度相机技术,连接到MobileDemand坚固的平板电脑,进行直观的点和捕获尺寸,在几秒钟内产生测量。该软件每秒扫描80亿次,生成包裹的3D图像。数据直接传输到基于云的智能分析仪表盘xDIM Insight。然后将可靠的数据投入工作,显著改善仓库槽位、卡车立方体和托盘配置过程,所有这些都防止了空间浪费。

专利技术与现有产品信息管理系统(PIMS)、仓库管理系统(WMS)、企业资源规划软件(ERP)等资源管理平台无缝集成,实现产品或SKU信息的高效存储和管理。

MobileDemand总裁兼首席技术官Matt Miller表示:“xDIM将一种易于使用的移动设备与现代3D扫描和分析相结合,取代了昂贵而笨重的固定测量设备。“它让用户可以自由地去包裹所在的任何地方,并在几秒钟内完成扫描。”


观看xDIM运行的视频。


“Intel®RealSense™技术被用于开发丰富人们生活的产品,使机器和设备能够感知3D世界,”Intel RealSense产品管理和营销主管Joel haggberg说。“我们很高兴与MobileDemand合作,通过快速、准确地测量包裹尺寸来提高业务运营。英特尔RealSense激光雷达相机L515使移动平板电脑能够使用我们的3D深度传感技术捕获包裹尺寸。”

关于驱动

伦茨,展示其智能伺服轴装置(7),这是一款可扩展的驱动器,使用了伦茨的最新技术成果——自动调优功能,将减少对驱动器中控制循环进行高精度调优所需的时间。图片#7在文章文本中。图片#7在文章文本中。

在拉斯维加斯PACK EXPO Lenze展台上展示的智能伺服轴由该公司的i950伺服逆变器,m850同步电机和一电缆技术的g700行星齿轮箱组成。

“最重要的部分是i950驱动器自带的技术应用程序可以作为驱动器固件的一部分,”Lenze自动化解决方案业务开发经理Daniel Repp说。“这意味着你只需要设置参数,而不需要对驱动器进行编程。”

用于速度控制、定位、绕线、电子传动等的现成技术应用是驱动器固件的一部分。Lenze有可以免费下载的工程软件,可以连接到驱动器上,在那里可以设置参数。Repp说:“你不再需要成为一个超级有经验的工程师,因为你只需要设置参数。”

此外,该公司刚刚发布了一个自动调优功能,可以在设置机器时使用。通常,应用程序工程师自己调优机器,结果取决于工程师的经验有多丰富。通常工程师必须听电机的表现,并根据他们听到的调整设置。调优一台机器可能需要数小时的时间,所以Lenze推出了内置在软件中的自动调优功能。只需按下一个按钮,软件就会设置设定值,最终得到一台优化过的机器。

Repp表示:“要获得相同的最佳结果,只需要几分钟,而不是花几个小时。”他指出,该公司开发的算法是基于工程师的操作。“这并不是什么新东西,但我们想出了一个简单易用的功能,提供了真正出色的结果。”

这一过程不仅节省了调试时间,而且提供了可重复的方法来优化机器性能。避免了以前由于模型偏差或手动调整而发生的错误。

伦茨自动调优功能可以使用伦茨工具Easy Starter和PLC Designer执行。2021年4月以后出售的所有i950和i700伺服逆变器都可以进行自动调优。在此之前出售的设备可以通过固件更新扩展自动调优功能。图片#8在文章文本中。图片#8在文章文本中。

在驱动器领域的其他领域,Nord齿轮预览了其新的DuoDrive和Nordac On和On+变频驱动(VFD)系统。该公司表示,DuoDrive综合减速电机概念(8)的特点是最新一代的永磁同步电机集成到单级斜齿轮单元外壳,功率范围从0.5-2马力和输出速度高达1000转/分钟。DuoDrive的最大输出扭矩为700磅-英寸。速度比为3.24-16.2。

该公司强调了DuoDrive的高效率(高达92%),通过在宽转速范围内恒定的电机扭矩,紧凑的冲洗设计,行业标准的安装尺寸和安静的操作。通过减少系统的变体,Nord Gear声称这将最小化建立精益制造、物流、存储和服务流程的管理费用。此外,电机可以在世界范围内运行,并根据不同的负载范围定制。

除了可选的nsd TupH密封表面转换系统(具有耐酸、耐碱、耐腐蚀和IP69K防护等级)外,它还提供了多种电机连接选项,如HANQ8和HAN10E插头连接器、圆形连接器和直接布线。

至于去中心化的On和On+驱动器(9),它们构建在一个平台上,具有工业物联网(工业物联网)连接、可通过以太网更新的固件和集成的PLC(可编程逻辑控制器)。Nord Gear指出,这些标准化的vfd具有即插即用能力,便于基于internet的网络,并具有集成工业以太网接口,可与Profinet、EtherCAT和Ethernet /IP切换使用。

两种vfd都可以是墙壁或电机安装,并提供一个紧凑的足迹图片#9在文章文本。图片#9在文章文本。集成制动控制和电机温度传感器,以及可选的功能安全与安全转矩关闭(STO)和可选的内部制动电阻。Nordac Access BT(蓝牙)提供了vfd参数化的诊断接口。

两个vfd之间的关键区别是On+是针对Nord IE5+电机(永磁同步电机)优化的,并具有IP66额定保护。VFD上的Nordac具有ip55级保护。

On+和DuoDrive产品都以永磁电机为特色。Nord Drive Systems公司总裁Torsten Schultz表示,永磁电机的最大优势在于,在较宽的速度和负载范围内,它们都能保持能源效率。


Nord Gear的创新视频


在有很多产品选择和需求季节性波动的应用中,从轻负载的慢速度到大容量的高速运行,电机的效率保持恒定。他说:“这就是像这些IE5+电机这样的永磁电机发挥作用的地方,它可以节省大量能源。”

SaaS和网络安全

最近,在FDA的低成本或无成本食品追溯挑战中,Wiliot的感知即服务(SaaS)平台(10)由邮票大小的计算机组成,称为IoT Pixels,可以贴在任何包装上,以检测和理解各种条件,包括包装位置、温度、篡改检测、湿度、运动、填充率,以及产品识别。

在实时情况下,物联网像素通过手机和几乎所有WiFi接入点的蓝牙安全地将信息通信到wiiliot云,从而成为物联网像素的基础设施。通过Wiliot云,品牌、制造商、分销商和零售商可以访问和分析信息,从而在供应链上做出更明智的决策。图片#10在文章文本。图片#10在文章文本。

在2021年拉斯维加斯PACK EXPO上,Wiliot展示了应用于可重复使用塑料容器(rpc)的物联网像素,如产品和包裹箱、托盘和疫苗瓶。从展示层,来自这些容器的数据被输入到wiiliot云,这样与会者就可以查看实时更新,详细描述“智能”rpc的旅行。

“我们让物联网从昂贵物品的互联网扩展到日常物品的互联网,”威利奥特(Wiliot)营销高级副总裁斯蒂芬•斯塔特勒(Stephen Statler)表示。“我们基于一种名为Wiliot IoT Pixels的标签来实现这一目标,该标签通过收集射频能量来为自己供电。我们在展会上的可重复使用包装展馆,这是非常合适的,因为我们重用我们周围的无线电波来为这些微型电脑提供动力。”

当公司可以密切监视wiliot支持的rpc中的商品状态时,他们可以更准确地匹配供需,这样他们就不会过度生产,但会增加收入;他们可以更有效地将货物送到需要去的地方,使用更少的车辆或更短的送货路线以减少排放;此外,他们还可以更好地了解库存情况,从而提高业务绩效,为客户提供更好的服务。Wiliot的平台适用于不同行业的许多不同包装选择,从汽车零部件、制药到食品和饮料。

我们以一个网络安全平台(11)西门子.随着工业公司将工厂级软件和设备连接到联网的企业系统,网络安全已成为各种规模制造商的关键运营问题。虽然工业物联网(IIoT)极大地提高了工厂现场操作的效率,但它也为潜在的网络攻击引入了无数新的载体。随着越来越多的数据流入和流出工厂,人们担心一旦本地化的网络将变得更加脆弱。

为了解决这一日益增长的担忧,西门子的西伯利亚保护网络安全平台在2021年拉斯维加斯PACK EXPO上展出。此外,该公司还展示了其实时定位系统(RTLS)。

图片#11在文章文本。图片#11在文章文本。西伯利亚保护(SiberProtect)是一种操作技术(OT)威胁检测系统,可在可靠识别网络攻击时隔离或隔离工厂和现场资产。西门子公司表示,该系统不依赖于现场网络实时运行,能够在短短几毫秒内对潜在威胁做出反应。在收到网络安全通知后,西伯利亚保护启动预先确定的一系列设备管理行动,旨在保护高价值或关键任务资产,并启动其他所需的响应。为了实现后一个目标,通知通过灯光、警笛、电子邮件和文本信息传达给运营商和其他利益相关方。

西伯利亚保护系统顺应了网络安全的普遍趋势。尽管公司曾经依赖外围策略,使用防火墙和其他基于网络的策略来检查和验证进入和离开网络的用户,但这种方法已经变得越来越站不住脚,因为数字化转型要求工厂连接越来越多的设备,不受IT团队控制。因此,寻求在系统的每一层(下至设备级)有意使用冗余的防御深度策略有助于确保适当的安全措施变得越来越普遍。这些技术要求工厂里的单个机器拥有安全证书,并且只通过加密通信发送数据。

西门子的RTLS技术用于跟踪资产、集装箱、车辆和其他材料在室内外环境中的位置。为了实现跟踪,基础设施设备被放置在整个设施中,其功能类似于用于对GPS网络进行三角定位的卫星。在基础设施设备就位后,将应答器附加到终端用户想要跟踪的任何资产或材料上。然后,跟踪数据可以输入MES或其他系统。一个潜在的应用是将跟踪数据与地理围栏(一种围绕真实地理区域的虚拟边界)结合使用。通过使用地球围栏,当被跟踪的资产或材料进入或离开某个区域时,警报就会被触发。从那里,PLC或其他控制器可以启动适当的响应。


观看这些网络安全技术的视频演示。



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