Boya Kabini Neden Otomatik Hale Getirilir?

Nisan 06, 2018, 1:33 pm
13 dakika
Boya Kabini

 

Bart Clerx
Finisaj Ürün Pazarlama Uzmanı
Graco

 

 

Otomasyon, durma belirtisi göstermeyen, hızını bile kesmeyen bir hızlı trendir. Tüm dünyada giderek daha fazla üretim prosesi
dahil olmaktadır.

Gelin, 2017 yılının ilk dokuz ayında Kuzey Amerika otomasyon pazarında gösterilen performansa bakalım. Bu bölge, endüstrinin
küresel durumunun iyi bir göstergesidir. Otomasyonu Geliştirme Birliği’ne göre robotlar, bilgisayarla görü ve hareket kontrolü
segmentlerindeki büyüme, bugüne kadarki en yüksek düzeydedir.

Robot alanında, Kuzey Amerika’da yaklaşık 1,5 milyar dolar değerinde sipariş satılmıştır. Bu, geçen yılın aynı dönemine göre birim
olarak %14 büyümeye karşılık gelmektedir. En sıcak endüstriler metaller (%54), otomotiv parçaları (%42) ve gıda ve tüketici
ürünleri (%21) olmuştur. Hareket kontrolü ve motorlar (%10’a kadar) ile görü ve görüntülemede (%14’e kadar) de rekor sipariş
düzeyleri kaydedilmiştir. Bu yıl, küresel olarak endüstriyel robot satışlarının büyüdüğü art arda sekizinci yıldır; 2018 ve sonrası
için tahminler de umut vericidir.

Otomasyon, endüstri gelişiminde temel destekçidir. İş kalitesinde iyileşmeler sağlar. Pis, uğraştırıcı veya tehlikeli işlerin insan
gücünden makineye aktarılmasına olanak tanır. İşçilik maliyetlerinde azalma ve verimlilikte iyileşme sağlar; esnek üretim ve
müşteri taleplerine göre yönlendirilen güçlü ürün özelleştirme çözümü sunar.

Maliyetli midir?
Otomasyon için yatırım maliyeti hakkında sorulması gereken sorular vardır. Bu bir engel oluşturur mu? Örneğin; bir boya kabini
kullanıcısının manuelden otomatik püskürtme uygulamasına geçmesinin maliyeti nedir?

Boya Kabini

 

Otomatik boya püskürtme uygulamalarının en gelişmiş örnekleri, otomotiv endüstrisinde bulunur. Burada ATEX boya robotları, tüm
boya prosesi değişkenlerini tek bir prosese entegre eder. Robot kontrolleri, dozlama ve karıştırma ekipmanları, renk değişimi ve
püskürtme ekipmanların tümü, merkezi olarak Boya Robotunun PLC’si ile kontrol edilir. PLC tamamen entegredir, ince ayrıntılara
kadar tamamen programlanabilir; ancak, bunun bir bedeli vardır. Böyle bir sistem için gerekli yatırım maliyeti rahatlıkla 200.000
Avro’yu aşabilir.

Genel endüstride, tam otomatik boya uygulamaları için gittikçe artan bir ihtiyaç söz konusudur. Bununla birlikte, bu gibi bir
otomotiv boya robotu satın alındığında elde edilen yatırım getirisi, her zaman optimum düzeyde olmaz. Dahası, bu otomotiv sınıfı
boya robotları programlayıcılarının, bakım yapan kişilerin ve kullanıcılarının belirli bir eğitim düzeyinde olmasını gerektirir.
Programlandıktan sonra boya uygulaması sorunsuz şekilde çalışacaktır; ancak, anlık değişikliklerin programlanarak uygulanması
gerektiğinde bu işlemi kalifiye, uzman personellerin gerçekleştirmesi gerekecektir.

Alternatif olarak genel endüstride, merkezi bir PLC’nin etrafında birçok otomatik boya püskürtme prosesi kurulmaktadır ve böylece
aplikatör parametreleri, oranlayıcı parametreleri, robot, resiprokatör ve diğer cihazlar, sensörler vb. ayrı ayrı kontrol edilmektedir.
Bu, aynı zamanda kapsamlı PLC programlama bilgisi de gerektirmektedir. Ek olarak, programlayıcının tüm boya püskürtme
prosesini çok iyi anlaması gerekir. Bununla birlikte, genel endüstride otomatik boya püskürtme prosesinin toplam maliyeti tam
donanımlı otomotiv boya robotundan daha azdır.

Graco’nun Boya Kabini Otomasyonundaki Yaklaşımı
Üçüncü bir yaklaşım da mümkündür; Graco’nun tercihi de bu yaklaşımdır. Bu yaklaşım dozlama, karıştırma, renk değişimi ve
aplikatör ile birlikte, tam ve kolay şekilde entegre edilebilen, tamamen otomatik bir boya uygulaması sisteminin makul bir fiyata
oluşturulmasını içermektedir.

Bu konseptte tek bir sistem, akışkan yönetimi ekipmanlarının ve aplikatörlerinin tüm boya prosesi değişkenlerini kontrol
etmektedir. Robot veya resiprokatör ile iletişim basitleştirilmekte ve standart hale getirilmektedir; bu da ihtiyaç duyulan PLC
programlama düzeyini azaltmaktadır. Bunun merkezinde, ekipman içerisinde bulunan önceden programlanmış mantık rutinleri
bulunmaktadır: Graco Kontrol Mimarisi (GCA).

Benzer bir sistemde birçok entegrasyon seçeneği mümkündür. Resiprokatör, robot veya PLC ile çalışan diğer cihazların markası
fark etmeksizin, Graco Kontrol Mimarisi yazılımı ile kolayca entegre edilebilir. Profinet, Profibus, Ethernet veya Devicenet kullanımı
fark etmeksizin harici PLC, standart hale getirilmiş yapılandırma dosyası ile yüklenecektir (GSD, GSDML vb.). Bu yapılandırma
dosyası ile sistem entegratörleri iletişim seçenekleri, G/Ç yapılandırması ve Graco Kontrol Mimarisinin kullanılabilir teşhis verileri
gibi basit verileri tayin edebilir. Bu standart hale getirilmiş G/Ç yapılandırmasının kullanıma hazır olması sayesinde, PLC
programlayıcının iş yükü büyük oranda azaltılır.

Boya Kabini

Tek bir Ethernet IP kablosu aracılığıyla Graco GCA Ağ Geçidi ile bağlantı kurulmaktadır. GCA, PLC tarafından kullanılan iletişim
protokolü ve Graco Kontrol Mimarisi içerisinde kullanılan Modbus protokolü arasında sorunsuz iletişim sağlayan haritalandırmayı
içerir.

Tek bir sistem, tüm boya prosesi değişkenlerini kontrol eder:
Karıştırma ve dozlama:
• Debi kontrolü,
• Reçete: Renk değişimi, karışım oranı.

Dağıtım:
• Fan veya atomizasyon hava kontrolü, elektrostatik kV ve μA
• Tabanca tetiği veya tetik giriş sinyalleri,
• Fırça dosyaları.

 

Boya Kabini

Bu benzersiz ve yenilikçi konsept sayesinde, tüm boya püskürtme prosesinizi otomatik hale getirebilirsiniz. Kolay programlanabilir
bir PLC ile kontrol edilmektedir. Akışkan beslemesi, dozlama, karıştırma, debi ve basınç kontrolü, atomizasyon ve püskürtme
parametreleri, robot veya resiprokatör: Tümü tek bir PLC ile kontrol edilmektedir.

Sayısız Avantaj Sağlayan Entegre Sistem
Bu benzersiz entegrasyon konsepti, sayısız avantaj sunmaktadır. Öncelikle kullanımı kolaydır. Tüm boya değişkenleri, geliştirilmiş
entegrasyon için tek bir yerde toplanmaktadır. Karışım oranı, debi, fan havası, atomizasyon havası, elektrostatik ve tabanca
tetiğinin tümü tek ve basit bir sistemde bulunmaktadır.

İletişim yapısı sade ve tutarlıdır. Tek gerekli olan bir adet Graco ağ geçidi ve sistemi PLC veya robot kontrol ünitesine bağlamak
için bir adet Ethernet kablosudur. Haritalandırma yapısı, tekrarlı çalışma ve tutarlılık için standart hale getirilmiştir; püskürtme
değişkenlerinin grup halinde  kontrolü için robot ön ayarları (fırça dosyaları) mevcuttur. Ek olarak, Graco arayüzü ile çalışmış
herkesin aşina olduğu bir kullanıcı arayüzü de sunmaktadır. Belirli durumlarda elektrostatiği devre dışı bırakmak için bulunan
yerleşik mantık ve kullanıcı riskini azaltan düşük voltajlı kablolu tabanca sayesinde güvenli bir sistemdir.

Ek olarak, akıllıdır. Püskürtme tabancasının çalışmasını akışkan kontrolü ile bağlamaya yönelik dahili mantık, PLC programlamayı
azaltmaktadır. PD2K Karıştırma, Karıştırma Boşta veya Renk Değişimi gibi belirli durumlarda olduğunda belirli özellikleri
etkinleştirmek/devre dışı bırakmak için mantık rutinleri mevcuttur. Dahası, tabanca seçim aracı tabanca türüne göre özellikleri
etkinleştirmektedir.

İyi Yatırım Getirisi
Bu gibi bir sistem için ekipman yatırımı yaklaşık 90.000 Avro’dur. Bir yıl içinde maliyet-gelir eşitlenmesi beklenmektedir. Yatırım
getirisini etkileyen tüm faktörlerin hesaplamaya dahil edilmesi gerekir:
• İşçilik maliyeti
• Proses iyileştirme (yılda daha fazla miktarda parça)
• Proses materyallerinde, solventte ve sarf malzemelerinde azalma
• Daha yüksek kalite, daha az reddedilen parça, hatalı üretim, garanti masrafı.

Parça başına daha az toplam maliyet Yatırım getirisinin ötesinde bir avantaj daha vardır; otomatik boya püskürtme prosesi,
parça başına toplam maliyeti en aza indirir.

Boya kabininde parça başına toplam maliyeti azaltmak için iyi bilinen bir uygulama da uzaktan renk değişimi ve karıştırma
yöntemidir. Aplikatörün yakınında karıştırma yaparak ve yıkama sırası ile renk değişimi sayısını arttırarak yıkama atıkları
%80’e kadar azaltılabilir. Yalnızca renk değişimi bloku ve dozaj pompaları arasındaki bölgenin yıkanması gerektiğinden, durum
son derece açıktır.

Bununla birlikte, enerji tüketimi ve VOC emisyonları da azaltılabileceğinden boyahanedeki otomasyon, maliyeti çok daha fazla
oranda azaltmaktadır. Graco Kontrol Mimarisi Boya Mutfağı ‘Sorumlusu’, elektrikli boya sirkülasyon pompası, geri basınç
regülatörü, elektrikli karıştırıcı, basınç transdüserleri, depo seviye izleyicisi gibi farklı boya mutfağı sistem bileşenlerini kontrol
etmektedir.

Akıllı boya mutfağı ile basınç, debi, depo düzeyi ve karıştırıcı hızı gibi temel sirkülasyon parametrelerini uzaktan izleyebilir ve
kontrol edebilirsiniz. Özellikle geleneksel ısmarlama sistemlerle kıyaslandığında, tüm boyahanede uzaktan izlemeyi ve kontrolü
geliştirmeye yönelik daha az karmaşık ve daha az maliyetli bir alternatiftir. Tüm bileşenler standart ürünlerdir; böylece, kolayca
yapılandırılabilir ve kurulabilirler. Hem ilk yatırım hem de kurulum maliyetleri düşüktür.

Graco’nun kolay entegre edilir otomasyon teknolojisi, boyahanedeki verimliliği, karlılığı ve kaliteyi önemli ölçüde arttırabilir. Akıllı
üreticilerin geçiş yapmasına şaşırmamak gerekir.

 

 

  • (gizli tutulacaktır)