Razvoj sistema vodenja za izdelavo kozmetike z robotsko celicoMEHLE, KLEMEN (Avtor) Blažič, Sašo (Mentor) programirljivi krmilnikpersonalizirana kozmetikarobotska celicakrmilno-nadzorni sistemNamen diplomskega dela je predstaviti in opisati koncept izdelave personalizirane kozmetike ter razvoj vodenja in nadzora izdelave kozmetičnega izdelka z robotsko celico. S strani investitorja podjetja Vastok d.o.o. je bila predstavljena poslovna ideja, naši projektni ekipi pa izziv, kako enostavno in v nekaj korakih ustvariti lastno linijo kozmetičnega izdelka z naravnimi sestavinami ter doživeti odlično uporabniško izkušnjo. Glede na predstavljeno idejo, sem izziv sprejel in v nadaljevanju diplomskega dela je opisan moj doprinos k uresničitvi poslovne ideje in dosegi poslovnega cilja. Moja naloga v projektni ekipi je bila načrtovanje, razvoj in implementacija krmilno-nadzornega sistema skladno s koncepti četrte industrijske revolucije ter smernicami pametnih tovarn (angl. smart factory). V diplomskem delu so predstavljeni strojno-tehnološki gradniki robotske celice in gradniki, ki so vključeni v sam sistem vodenja in nadzora. Glavni in tudi atraktivni strojno-tehnološki gradniki robotske celice so dvoročni robot Yaskawa, interaktivna čelada, krmilna enota FS100, učna enota in prijemala. Robotsko celico sestavljajo tudi zalogovnik za shranjevanje praznih embalaž, sistem za doziranje osnovnih komponent, sistem za doziranje tekočih komponent, mešalna naprava, sistem za preverjanje ustreznosti embalaž, sistem za odpiranje in zapiranje embalaže, sistem za dezinfekcijo in pripravo zraka, sistem za pripravo etiket, sistem za varnost, laboratorijska oprema, razdelilna omara z močnostno in krmilno elektro opremo. Računalniški sistem je sestavljen iz računalniške strojne in programske opreme ter elementov, ki so del procesa. Gradniki krmilno-nadzornega sistema so aktuatorji, servo regulatorji Bosch Rexroth, tehtnica Sartorius, senzorji in električna ter pnevmatska oprema, ki povezuje te elemente z računalniško opremo, s katerimi se izvaja avtomatizacija. Za vodenje in nadzor opreme se je izbrala krmilniška oprema proizvajalcev Siemens in Beckhoff. Za vodenje se je izbral programirljivi logični krmilnik Siemens družine S7-1500 s Siemensovimi in Beckhoffovimi vhodno-izhodnimi karticami. Za nadzor nad procesom se je izbral operaterski panel TP1200-Comfort proizvajalca Siemens. Celotna krmilno-nadzorna oprema je v arhitekturi računalniškega sistema in je med seboj povezana s sodobnimi industrijskimi komunikacijami in protokoli: Profibus in Profinet. Klasična Ethernet komunikacija pa se preko mrežnega stikala uporablja za dostop do informacijskega nivoja. Sistem avtomatizacije robotske celice je izdelan skladno s smernicami vitke proizvodnje (ang. Lean production), s katerim se zagotavlja hitrost, ponovljivost, zanesljivost ter optimizacijo procesa. Z uporabo sodobnega programskega orodja Siemens TIA portal in razvojem aplikativne programske opreme za krmilni in nadzorni nivo se zagotavlja popolna avtomatiziranost nadzornega sistema. Pri razvoju aplikativne programske opreme za vodenje procesa izdelave personalizirane kozmetike se je sledilo modularnemu konceptu programiranja in priporočilom (ANSI/ISA-S88.01-1995, ANSI/ISA-95.00.01-2000). Pri razvoju aplikativne programske kode za krmilni nivo so se upoštevala načela, da so postopki adaptivni, prediktivni in fleksibilni glede na veliko število kombinacij pri procesu izdelave personalizirane kozmetike. Pri razvoju aplikativne programske opreme za nadzor procesa se je sledilo načelom dobre inženirske prakse, s katerimi se je izvedla pregledna in uporabniku prijazna vizualizacija sistema. Vizualizacija omogoča preko operaterskega panela spremljanje procesa izdelave, alarmiranja, nadzor zalog, nastavitev tehničnih parametrov in vzdrževanju sistema. Skladno s poslovno idejo in celotnim konceptom je robotska celica eden izmed členov v verigi pri izdelavi personalizirane kozmetike. Vsa uporabniška izkušnja se namreč prične pri kreiranju lastnega izdelka preko spletne trgovine. Tam si uporabnik kreira izdelek, ga plača in s tem steče naročilo izdelka. Izdelek se s pripadajočo recepturo preko komunikacijskih vmesnikov prenese preko proizvodno-informacijskega sistema in aplikacije za prenos recepturnih parametrov na nadzorno-krmilni nivo. Nadzorno-krmilni sistem v realnem času poroča in beleži podatke o stanju procesa izdelave, procesnih parametrih, alarmih oziroma napakah, količinah in zalogah surovin ter materialov na proizvodno-informacijski sistem. Proizvodno-informacijski sistem po končanem izvajanju procesa izdelka hrani vse podatke o posameznem izdelku, omogoča sledenje izdelkov in toku materiala, analitiko in pregled arhiviranih procesnih parametrov.20162016-06-30 09:34:24Diplomsko delo83795VisID: 34142sl