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Von der Werkstatt nach oben

Ricoh, der internationale Hersteller von Drucksystemen wird Verknüpfungen zwischen der Tonerkartuschenproduktion und den Nachfüllabläufen in Großbritannien sowie einer Datenbank auf Werksebene einrichten, und dank der Omron Steuerungstechnik wird nun zum ersten Mal die Zweiwegekommunikation in Echtzeit möglich werden.

Die Produktion im britischen Ricoh-Werk in Telford wird über den Maschine Automation Controller aus der NJ-Reihe von Omron den schnellen und direkten Zugriff auf die neue anlagenweite Datenbank haben, die der leitende Ingenieur und sein Team innerhalb eines Jahres kompiliert haben.

“Ich habe in den vergangenen 12 Monaten einen NJ Controller entwickelt und im Werk implementiert und nun sind wir so weit, dass wir liefern können,” sagte Richard.

Hinsichtlich der Datenbank fügt er hinzu: “Die Rückverfolgbarkeit des Produktes ist der Schlüssel zu unseren Fertigungsprozessen, und ich meine nicht nur die Robustheit sondern auch die Geschwindigkeit, mit der wir auf die Schlüsselinformationen zugreifen können, um sicherzustellen, dass wir die richtigen geschäftlichen Entscheidungen treffen. Wir können diese Technologie auch unserem Mutterkonzern in Japan bereitstellen und das ist ein wichtiger Treiber, um sicherzustellen, dass unsere japanischen Kollegen schnell und effizienten auf die Daten zugreifen, die sie benötigen.”

Bisher mussten individuelle SPS an den Produktionslinien von Ricoh einzeln und aufwändig mit neuen Produktdaten aktualisiert werden. Künftig werden Code-Lesegeräte und Visionssysteme die einzelnen Komponenten nicht nur anhand festgelegter Produktrezepturen in der Datenbank abgleichen können, die Datenbank wird auch aktiv mit frischen Informationen aktualisiert werden, wodurch sich Tausende Pfund und viele Monate Entwicklungsarbeit einsparen lassen werden.

“Die Entscheidung für Omron NJ ist eine große Veränderung für uns“, sagte Richard. “Es ist etwas ganz Neues, dass der Controller Informationen abfragen und in die Datenbank übergeben kann. In der Vergangenheiten musste der Server immer auf einzelne SPS zugreifen, um die Daten zu sammeln, und nicht umgekehrt.“

Monatlich werden durchschnittlich 15.000 Kartuschen in 12 verschiedenen Varianten — einschließlich Form und Farbe — für die Tonerkartuschen in der TM LP51002-Druckerreihe von Ricoh produziert. Die Komponenten für die einzelnen Kartuschen werden für die Ermittlung der einzigartigen Serien- sowie der Teilenummer mit QR-Codes versehen ab Japan verschifft. Diese Nummern müssen mit der richtigen Farbe und Formulierung der Toner abgeglichen werden.

An diesem Punkt der Linie kommt der erste NJ Controller von Ricoh zum Einsatz. Der Prozess beginnt in der Demand Chain Management-Abteilung des Unternehmens, wo ein Produktionszeitplan verfasst wird. “Das Ziel ist, dass das eingescannte Datenblatt dem NJ den Zugriff auf die Datenbank ermöglicht, die Ausführung der Rezeptur aktiviert wird und sichergestellt ist, dass ausschließlich untergeordnete Teile für eine bestimmte Kartusche an die Linie übergeben werden”, sagt Richard. Zurzeit liegt die durchschnittliche Zeit für die Rezepturauswahl bei 30 Sekunden, mit dem neuen Prozess gibt es keine zeitlichen Verzögerungen mehr, zudem kann nun kein falsches Produkt mehr ausgewählt und ausgeführt werden.

“Letztendlich ist der Plan, die Maschine vollständig Remote zu steuern, ohne ein physikalisches Datenblatt und ohne Eingriff des Produktionsteams”, sagte er.

Die zweite Anwendung der NJ Controller-Technologie ist für das andere Ende im Produktionszyklus geplant, wenn die Kartuschen für die Nachfüllung an das Werk zurückgegeben werden.

“Die Kartuschen haben einen relativ hohen Wert und wir möchten die Recycling-Chancen weiter maximieren”, sagte Richard. “Allerdings müsste ein Recycling-Prozess robust sein, weil diese Produkte sich nicht anders verhalten dürfen, als die nicht recycelten Produkte.”

In diese Reycling-Strategie wird zum Teil einfach die breitere Nachhaltigkeitspolitik des Unternehmens implementiert. Er erklärt: “Wenn die Seriennummer gescannt wird, wird der NJ die Datenbank nach den artikelspezifischen Daten abfragen. Dazu gehört die Sicherstellung, dass eine bestimmte Kartusche das System nicht zu häufig durchlaufen hat, der gesamte Value-Stream jedoch ausgenutzt wurde. Wenn wir eine Komponente herstellen müssen, dann müssen wir wissen, wie hoch der Nutzen ist, wenn wir das mehr als einmal tun.”

Basierend auf dem Datenzugriff entscheidet der Controller innerhalb von Sekundenbruchteilen, ob die Kartusche befüllt oder abgelehnt werden soll.

Diese Anwendung demonstriert das riesige Potenzial der neuen Generation der NJ-Maschinenregler in dieser und anderen Fertigungseinrichtungen. Selbst bei hohen Geschwindigkeiten wird jedes Detail effektiv erfasst, Entscheidungen auf Artikelebene getroffen und die Daten durch die unmittelbare Zweiwege-Interaktion mit den Datenbanken und Managementsystemen auf Werks- und Unternehmensebene abgeglichen. Die Systeme sind weitaus flexibler, umkonfigurierbar und sie reagieren bei Unterbrechungen oder Veränderungen im Prozess fehlertolerant.

Zusätzlich zu den Vorteilen einer Controller-an-Datenbankkommunikation und der Tatsache, dass nun keine individuellen SPS mehr konfiguriert werden müssen, bietet der NJ ein kompaktes und vereinfachtes Design. Als Multi-Tasking-Controller verfügt er beispielsweise über integrierte Regler über Sicherheits- und Bewegungssteuerungsfunktionen, anstelle mehrerer, separater Systeme.

Wenn die Kommunikation zwischen dem NJ und der britischen Ricoh-Datenbank sich als ebenso effizient erweisen sollte, wie die Testläufe dies vermuten lassen, kann sich das Unternehmen nach eigener Aussage vergleichbare Konfigurationen nicht nur für die Ricoh ProTM LP5100S-Druckerbaureihe sondern auch für andere Produktlinien vorstellen.

Hinsichtlich Betriebssystemen, sagt Richard, sei seine Präferenz für eine neuen Mensch-Maschinen-Schnittstelle (HMI) die neue NA-Reihe von Omron. Bisher hatte Ricoh GB mehrere NS HMI installiert. Allerdings, wie Richard sagt: “In die NA integriert sind Möglichkeiten für reiche Medien, einschließlich Fotos, Videos und PDF, wodurch sich dem Bediener mehr Transparenz und Kontrolle über die Maschine und über die Prozesse bietet, insbesondere hinsichtlich der Fehlersuche und Wartung.”