Автоматизация всегда играла здесь особенно большую и решающую роль, чтобы иметь возможность надежно удовлетворять постоянно растущий спрос. Однако долгое время автоматизация ограничивалась отдельными производственными линиями. Но они не могут разумно, независимо и гибко реагировать на меняющиеся требования, такие как колебания спроса, изменение требований к качеству или другие факторы. Это всегда требовало вмешательства человека и трудоемкой ручной координации между закупками, продажами, складом и производством, а также по всей цепочке создания стоимости. Кроме того, о необходимости технического обслуживания часто узнают лишь с большим опозданием, что приводит к большим простоям из-за дефектов и износа отдельных высокоинтегрированных компонентов.
Наконец, например классические заводы по розливу, не говоря уже об их отдельных компонентах, таких как датчики и контактные кольца, обычно не получают никаких автоматизированных данных в реальном времени из системы планирования ресурсов предприятия, например, для автоматической настройки рабочих параметров и контроля новых производственных заказов на основе данных. А их отдельные компоненты не передают никаких данных о собственном состоянии или оптимальных рабочих параметрах, которым они также “научились” самостоятельно. Таким образом, полномасштабный мониторинг состояния невозможен, равно как и независимая оптимизация и управление производственными процессами на основе данных. Основным условием для этого является сбор и передача эксплуатационных данных между всеми частями предприятия. При этом увеличивается объем передаваемых данных и требуемая скорость передачи. Только таким образом возможна высокопроизводительная, самоорганизующаяся и, следовательно, ресурсосберегающая Пищевая промышленность 4.0.
Вместе с растущим спросом в Интернете, сильными колебаниями в стационарной торговле и такими темами, как “ноль отходов”, энергетический переход и взрыв цен на газ, эти слабые места классической автоматизации приводят ко все большим проблемам. Это происходит потому, что достижение этих целей требует тонкой настройки с постоянно увеличивающейся частотой, чего не может сделать классическая промышленная автоматизация. Автоматизация ориентирована на устройства, в то время как интеллектуальные и сетевые продукты разрабатываются в контексте Индустрия 4.0 и в IoT a целостное представление системы возможность. Только так можно минимизировать простои и ускорить отдельные процессы. Ключевые факторы для будущего существования на мировом рынке.
Каждый компонент в Умная фабрика будущего, вплоть до контактного кольца, должны понимать, благодаря датчикам и интеграции в целостную сеть, какова их собственная роль, насколько хорошо их собственное состояние и как они могут наилучшим образом реагировать на изменяющиеся требования, причем в режиме реального времени. Для этого, однако, ротационные соединения и контактные кольца должны быть способны не только передавать энергию и среду, но и сами передавать и генерировать данные и сигналы. И при этом надежно.
Это также называется Мониторинг состояния. Контактные кольца с собственной сенсорной технологией могут, например, измерять перемещения оси, вибрации и температуру и передавать эти данные, поскольку они являются высокоинтегрированными компонентами производственной машины. Эти данные могут быть оценены в режиме реального времени и дополнительно преобразованы в так называемые Гистограммы продолжительности жизни в результате чего контактное кольцо и машина самостоятельно учатся работать наилучшим образом и в течение длительного времени. Кроме того, можно своевременное техническое обслуживание, при одновременном удлинении циклов технического обслуживания.
Причины растущего спроса многообразны. Но прежде всего, растущие производственные затраты, требования по защите климата и безопасности продуктов питания, а также сильные колебания спроса делают необходимым не только полностью автоматическое производство, упаковку и контроль больших объемов продукции, но и максимально динамичное, ресурсосберегающее и безопасное производство.
В то время как такие слова, как “искусственный интеллект” и “машинное обучение”, становятся все более и более популярными. Заводы по розливу и упаковке вероятно, еще долгое время не будут лишними. Но для того, чтобы оставаться перспективным и конкурентоспособным на мировом рынке, производство должно стать более универсальным и способным более гибко реагировать на колебания спроса, чтобы, например, сократить перепроизводство и отзыв продукции. Обеспечение качества также может выиграть от Индустрии 4.0 и автоматизации.
Однако основные структурные элементы мира, а также индустрии, находящейся в движении, все еще остаются Контактные кольца и Гибридные ротационные соединения. И точно так же, как алгоритмы никогда не заменят упаковочные установки и линии розлива, а будут дополнять их, пока не существует замены, которая могла бы надежно и избирательно Передача данных, энергии, сигналов и жидкостей между вращающимися и неподвижными компонентами лучше, чем узлы с контактными кольцами. Но и они меняются в контексте четвертой промышленной революции, и требования, предъявляемые к ним, растут.
Различные серии контактных колец RotarX оптимизированы для широкого спектра применений. Мы поддерживаем наших клиентов, предлагая им индивидуальные решения. Все продукты могут быть индивидуально адаптированы к условиям применения, чтобы обеспечить вам дополнительные преимущества. Решения для контактных колец Premium Engineering. 
Вы уже знакомы с нашим конфигуратором?
Требования к контактным кольцам и ротационным соединениям в "умной" фабрике
Экономия пространства играет важную роль в каждой отрасли. Часто это начинается с того, что многочисленные Отдельные процессы на поворотных индексирующих столах быть выполнены. Контактные кольца и/или (гибридные) ротационные соединения необходимы для того, чтобы установленные на них компоненты установки могли получать электроэнергию, а также принимать и передавать данные периферийным компонентам. Это относится, например, к системам розлива, от розлива до этикетирования и укупорки. и экономия места также относится к самим контактным кольцам. Проходной канал и Передача жидкостей, данных, тока и сигналов должен быть таким же комбинированный происходят.
Контактные кольца в пищевой промышленности 4.0 Поэтому, прежде всего, они должны функционировать как можно реже, не требовать технического обслуживания, быть очень переменной скоростью вращения (об/мин), занимать мало места и легко чиститься. Это означает, что производство должно прерываться как можно реже и на короткое время, например, для точной настройки рабочих параметров или проведения технического обслуживания.
Сайт Мониторинг состояния необходимо своевременно выявлять потребности в техническом обслуживании, чтобы, по возможности, не требовалась полная замена компонента, что обычно означает длительный простой. Кроме того, благодаря полученным данным контактные кольца узнают, как они могут положительно влиять на свои рабочие параметры, чтобы сократить объем технического обслуживания в будущем. Для этого необходима интегрированная технология датчиков, чтобы контактные кольца действительно »Индустрия 4.0 готова« являются.
Кроме того, гибридные контактные кольца должны сочетать все больше и больше функций в одном компоненте. Будь то самая быстрая передача данных с помощью Оптоволокно, USB-соединения, промышленный Ethernet или видеосигналы, они все хотят В дополнение к классическому прохождению среды и передаче энергии быть интегрированы. Передача данных должна быть надежной и быстрой. Аналогичным образом, в некоторых случаях необходимо передавать токи 120 А и более, в то время как они не влияют на Передача данных Ethernet может оказывать влияние. Соответственно, выбор сетевого кабеля и экранирования (CAT) также имеет здесь решающее значение. Наш Контактные кольца Ethernet способны обрабатывать как большие токи, так и данные со скоростью до 1000 Мбит/с без потерь и с минимальным уровнем шума (макс. 10 мОм) только в одном контактном кольце. А именно независимо от используемого протокола Ethernet (PROFINET, Sercos III, Powerlink, EtherCAT, MECHATROLINK-III и многое другое.).
А также Требования к ротационным соединениям увеличиваются. Все чаще они также должны быть способны не только передавать такие среды, как эмульсии, масло, вода или другие жидкости с высокой точностью разделения и в комбинации в многоканальных роторных соединениях, но и дополнительно электрическую энергию и сигналы, такие как Видеосигналы, сигналы Ethernet, Profinet, KOAX, HD-SDI и полевые шины. Таким образом, ротационное соединение может сочетать в себе несколько сред и, кроме того, бесконтактную передачу энергии классических контактных колец, так что оно также может быть использовано для Управление заводом и мониторинг производства чтобы их можно было использовать. Для этого очень важна высокая степень настраиваемости, например, уплотнительных колец и материалов.
Прогноз роста и факты о пищевой промышленности в Германии
Учитывая рост населения планеты, в ближайшие годы ожидается устойчивый рост пищевой промышленности и производства напитков. Хотя в 2020 году в Короне наблюдалось небольшое снижение показателей продаж и занятости, уже в 2021 году тенденция роста сохранилась. Но в то же время на первый план выходят новые цели, особенно повышение безопасности продуктов питания, гибкое реагирование на динамичные ситуации со спросом, особенно с помощью онлайн-торговли, и главная цель, которая идет рука об руку с этим: Ноль отходов.
Для этого необходимо грамотное соединение данных о продажах, производственных показателей и различных систем управления товарами, чтобы они могли оказывать полностью автоматизированное воздействие на использование и контроль производственных мощностей.
Что произойдет с 2022 по 2027 год?
2022 оборот всего продовольственного рынка Германии (не только обрабатывающей промышленности) составил ок. 200 миллиардов евро. Для сравнения: крупнейшим продовольственным рынком в мире в 2022 году станет Китай, объем продаж которого составит 1 126 млрд. евро.
4 % этого объема уже достигнуто в Германии в 2022 году. онлайн генерируется. Кстати, ожидается, что к 2030 году эта доля увеличится до 9-10 %. Поэтому для производителей становится все более важным уметь гибко реагировать на онлайн-заказы, поскольку они также влияют на объемы, требуемые оптовыми и розничными сетями. И именно здесь Тенденции быстро меняются.
Например Мясо по-прежнему остается самым важным крупнейший сегмент рынка (около 46 млрд. евро), но другие области наверстывают упущенное. По сравнению с 2020 годом потребление мяса на душу населения уже снизилось на 2,2 килограмма. снизился до 55 килограммов в год. Это самое низкое значение с момента начала учета потребления мяса в 1989 г. Между прочим, немцы потребляют в общей сложности около 592 килограммов продуктов питания на душу населения и в год. Это соответствует обороту около 2 400 евро на человека. Для 2023 ожидается рост продаж примерно на 6 %.
До 2027 Для Германии объем рынка составляет более 240 миллиардов евро предсказывает (CAGR 2022-2027). Количество произведенного продовольствия оценивается примерно. 55 миллионов килограммов ложь.
Несмотря на растущие объемы, производство должно одновременно фокусироваться на таких целях, как безотходное производство и защита климата, а также безопасность продуктов питания. В связи с государственными нормами, пищевая промышленность и производство напитков должны следовать строгим процедурам в отношении чистоты, здоровья, безопасности и экологической этики. Компоненты, взаимодействующие друг с другом, позволяют отрасли лучше планировать и прогнозировать.
Поэтому контактные кольца rotarX разработаны специально для таких применений и могут иметь решающее значение, особенно в таких областях, как производительность, долговечность, надежность и скорость передачи данных, а также настраиваемость и отсутствие необходимости в техническом обслуживании. Выращенные из контактных колец решения для Ветровые турбины, для которых особенно важны регистрация и передача данных, специфичных для ветроэнергетики, таких как удары и вибрация, а также устойчивость к экстремальным перепадам температур и максимально возможная необслуживаемая конструкция (особенно для морских турбин), становится все более очевидным, что такие решения также предлагают решающие преимущества для пищевой промышленности будущего.
Ноль отходов - уничтожается 11 миллионов тонн продуктов питания в год
Не только снижается потребление мяса, но и растет чувствительность к упаковке и уничтожению продуктов. В конце концов, в Германии почти Ежегодно уничтожается 11 миллионов тонн продовольствия, что составляет почти ровно 20% от общего объема производства в 55 миллионов тонн, прогнозируемого до 2027 года. И причиной такого огромного количества пищевых отходов почти всегда является неправильный расчёт. Это не только дорого, но и дает огромный потенциал экономии в плане потребления энергии.
Одной из основных причин пищевых отходов является существующая философия крупных торговых сетей, согласно которой полки магазинов должны быть всегда полными к закрытию. Это приводит к тому, что тысячи сотрудников в тысячах и тысячах магазинов каждый вечер бегают по проходам и вынуждены выбрасывать и сортировать груды продуктов. Существует множество подходов к решению этой проблемы, но одним из самых важных является использование искусственного интеллекта. Очень интересная и Репрезентативный опрос цифровой ассоциации Bitkom показал, что большинство розничных торговцев считают, что искусственный интеллект способен Полная ликвидация уничтожения продуктов питания в Германии.
Если основной причиной уничтожения продуктов питания являются просчеты потребителей, розничной торговли и промышленности, то ни один компонент не сможет решить эту проблему так хорошо, как “умная” фабрика, оснащенная гигантской сокровищницей данных и надежной вычислительной мощностью. Например, ИИ может точно предсказать, какие объемы и, прежде всего, какие продукты потребители будут покупать в будущем, вплоть до дня недели и, возможно, даже времени суток. Компании-разработчики программного обеспечения, такие как Blue Yonder, уже убедили в правильности такого подхода такие розничные сети, как dm и Kaufland. Например, искусственный интеллект компании уже используется на мясных прилавках Kaufland. Алгоритм учитывает более 300 различных факторов для точного прогнозирования продаж отдельных продуктов. И эти данные, в свою очередь, могут быть предоставлены промышленности для контроля и оптимизации собственного производства. Для этого, однако, отдельные компоненты, такие как контактные кольца, должны быть надежно интегрированы в сеть.
Объединение промышленности и торговли в рамках всей компании
Поэтому для достижения этой цели, прежде всего, важно одно: объединение промышленности и торговли в масштабах всей компании. А также внутренняя связь всех задействованных отделов. Только таким образом, например, входящие заказы в системе управления товарами могут напрямую влиять на производственную линию.
Таким образом, пищевая промышленность также обязана адаптировать процесс, посредством которого продукты продаются, производятся и упаковываются. Вся цепочка создания стоимости, от рыболовецкого порта в Северном море до упакованного продукта на полке супермаркета, должна быть связана общей системой для обмена данными. Таким образом, в будущем различные производственные установки должны будут передавать не только жидкости, сигналы и электроэнергию через контактные кольца и роторные соединения, но, прежде всего, данные. И в значительной степени более высокие скорости, чем 100 Мбит/с, которые распространены сегодня.. И ноль отходов – не единственная цель, которую можно достичь более легким путем.
О том, что это срочно необходимо, свидетельствуют и следующие цифры. За последние восемь лет количество Отзыв продуктов питания более чем в два раза, в основном из-за микробиологического загрязнения и инородных тел. Однако это происходит не потому, что качество продуктов снижается, а потому, что производители стали более чувствительными и могут быстрее реагировать с помощью больших данных. Но DLG-Монитор тенденций с 2018 года показывает, что 65% из 140 опрошенных в то время компаний связывают большую долю необходимых инвестиций с безопасностью пищевых продуктов, но только 15% – с цифровизацией. Оба направления идут рука об руку. Самооптимизация процессов и мониторинг состояния, в частности, играют решающую роль. Для этого, однако, необходимо оценить и использовать уже собранные сегодня данные. Однако во многих компаниях примерно 97 % данные, собранные, например, полевыми устройствами, вообще не используются., в первую очередь из-за отсутствия возможности подключения. Решающий вклад здесь могут внести контактные кольца с высокой скоростью передачи данных и гибридные роторные соединения.
Кольца скольжения Горячие точки
Гибрид Контактные кольца из стекловолокна для передачи аналоговых или цифровых оптических сигналов с Скорость передачи данных до 10 Гбит. Одномодовые или многомодовые волокна для одноканальной или многоканальной передачи. Возможны заказные и комбинированные версии для передачи мощности и сигнала.
Умная фабрика
Оптимизация управления ресурсами и гибкость имеют решающее значение. Производственные объекты, такие как заводы по розливу, самостоятельно предоставляют информацию о состоянии системы и параметрах процесса. Эти данные используются заводами для самоконтроля и корректирующего вмешательства в процессы. Таким образом, они сами оценивают, какая задача стоит перед ними в данный момент и свободны ли какие-либо мощности.
Они также передают эти свободные мощности в интеллектуальную систему управления данными, которая объединяет закупки, продажи, логистику и производство. Здесь мощности сопоставляются с поступающими заказами. Если сторона спроса сообщает о спросе, производство может гибко реагировать. Сторона спроса также может получить доступ к большой базе данных с историческими данными о продажах и сотнями других факторов, так что изменения тенденций могут быть зарегистрированы в режиме реального времени, и производство может быть скорректировано так же быстро. В будущем источники данных будут также включать в себя связанные системы моделирования погоды или “умные” холодильники, которые также предоставляют важную информацию для точного прогнозирования спроса. Это не только минимизирует время простоя, но и снижает потребление ресурсов и энергии. Это положительно сказывается на показателях компании и таких целях, как безотходное производство.
Самооптимизация процессов и мониторинг состояния
Есть еще одно преимущество, когда установки могут обмениваться не только жидкостями и энергией, но и данными с помощью интеллектуальных систем и гибридных контактных колец и роторных соединений. С помощью анализа данных и машинного обучения производственные процессы могут оптимизироваться самостоятельно, возможно, даже полностью без участия человека в будущем. Концепция Мониторинг состояния, которая была разработана в рамках “Индустрии 4.0”, является здесь основным строительным блоком. В некоторых случаях это также может снизить количество отзывов продукции из-за микробиологического загрязнения.
Например, управление KZE (Система флэш-пастеризации) для напитков могут быть оптимизированы с помощью так называемых киберфизических систем. Для этого производственные процессы и установки, такие как флэш-пастеризатор, моделируются в цифровом виде и связываются с реальными установками с помощью уровней абстракции. Таким образом, процесс нагрева, на который сегодня тратится больше времени и энергии, чем следовало бы, может быть оптимизирован на основе данных. Для этого нагретый продукт характеризуется в процессе производства до и после нагрева (например, на основе его микробиологического состава). Одновременно регистрируются температура и время выдержки. Сравнение собранных данных и их моделирование в киберфизической системе позволяет найти оптимальное соотношение между микробиологической безопасностью и тепловой нагрузкой и адаптировать его индивидуально для соответствующего продукта на реальном предприятии.
Еще одной важной областью пищевой промышленности и производства напитков являются системы для Массовый расход. По умолчанию здесь записываются такие данные, как плотность и концентрация среды. Однако существует также масса ключевых показателей, которые записываются, но не используются или не оцениваются, например Частота вибрации или Ток возбуждения. И это только два из более чем 700 других параметров, которые датчики могут регистрировать в проточных системах. Оценка таких данных может значительно сократить время простоя, поскольку, например, образование пузырьков газа в среде или отложений в каналах ротационного соединения может быть обнаружено на ранней стадии. Таким образом, интеллектуальные датчики могут предсказать неожиданное образование пены. Таким образом, мониторинг состояния обеспечивает непрерывную проверку без прерывания производственного процесса. В области производства детского питания такие данные также могут помочь запустить процессы, необходимые для точного дозирования ингредиентов рецепта для обеспечения безопасности продукта.
Очистка резервуаров с помощью видеонаблюдения и вращающегося очистительного оборудования
Еще одна интересная область связана с заводами по розливу или пивоварнями: Сайт Очистка резервуара. Если данные не только собираются, но и передаются быстро и без потерь, например, через соответствующие токосъемники, промышленные предприятия могут своевременно обнаружить проблемы технологического процесса. Например, очистка резервуаров представляет собой одну из таких проблем. Слишком большие и ресурсоемкие системы очистки, которые всегда ориентированы на максимально возможную степень загрязнения, очищают весь резервуар на максимальной мощности. Для оптимального мониторинга очистки необходимо документировать не только процесс, но и успех очистки. В данном случае, например Передача видеосигнала важно, что связано с Контактные кольца HD-SDI могут быть реализованы. Таким образом, оптический датчик загрязнения и Вращающееся устройство для очистки с самообучающимся управлением процессом обеспечивают очистку сильно загрязненных участков бака (обычно обод уровня наполнения и форсунки) с большей мощностью, чем менее загрязненных участков. Это позволяет экономить энергию, время и чистящие средства. A гибридный ротационный союз может передавать здесь не только воду и моющее средство, но и электричество, сигналы и данные одновременно.
Гибридный пневматический/жидкостной + электрический
Различные материалы корпуса на выбор
Различные размеры соединений для вводов среды
Радиальные отверстия для подключения сред в статоре
Осевые отверстия для соединения сред в роторе
Классическое использование контактных колец в пищевой промышленности
Мы в rotarX увлекаются кольцами для скольжения и имеют более 25 лет опыта. Мы гордимся своей способностью оставаться новаторами и адаптироваться к требованиям рынка. Мы работаем с нашими клиентами, чтобы найти лучшее решение для их проекта, и предлагаем разнообразные индивидуальные решения.
Системы мойки и очистки бутылок
Процедуры мойки бутылок являются обязательными в пищевой промышленности и производстве напитков для поддержания безопасной среды. Существует множество различных систем, но обычно бутылкомоечные машины используют воздух, воду или жидкости для мытья и дезинфекции бутылок перед упаковкой. Кроме того, существуют различные машины, включая те, которые переворачивают бутылки, чтобы использовать силу тяжести и воздух для очистки контейнеров. Некоторые машины также распыляют воду или моющее средство в бутылки, а используемые контактные кольца должны выдерживать воздействие воды и химических веществ.
Вращающиеся системы наполнения
После тщательной очистки бутылок их можно разливать. Существует множество систем, которые может выбрать производитель, но одним из часто используемых решений является ротационный наполнитель. К распространенным типам относятся машины для розлива под давлением, гравитационные машины, машины для розлива газированных напитков и консервные машины. Во всех этих системах используются контактные кольца для передачи данных от одного компонента к другому и обеспечения непрерывного движения машины.
Системы укупорки бутылок
Когда бутылка наполняется, ее необходимо укупорить, чтобы сохранить свежесть и обеспечить безопасность при транспортировке. Автоматические укупорочные машины являются наиболее последовательными по сравнению с другими машинами. Последовательность важна для того, чтобы все бутылки были укупорены правильно и сохранили свою свежесть, когда дойдут до конечного потребителя. В автоматических укупорочных машинах крышки подаются с помощью подъемников крышек, чтобы обеспечить их правильное расположение для всех бутылок, проходящих через машину. Это обеспечивает высокую точность и скорость при укупорке большого количества бутылок.
Закрытые контактные кольца
Наш герметичные контактные кольца являются универсальным решением для использования в машинах на производстве. Закрытое контактное кольцо состоит из вращающейся и неподвижной частей. На роторе установлен ряд контактных колец, которые заделываются друг в друга. Это и герметичный корпус защищают контактное кольцо от пыли и влаги, что продлевает срок его службы и сокращает объем технического обслуживания. Данное решение контактных колец доступно в различных размерах, а также в мини-версии для применения в условиях ограниченного пространства.
Контактные кольца для автоматизации
Автоматизация контактных колец могут использоваться для решения более сложных задач в области промышленной передачи энергии и сигналов. В зависимости от требований заказчика мы предлагаем два различных качества автоматических контактных колец: Стандартное и промышленное качество. Внутри корпуса можно обрабатывать от двух до 108 колец для передачи энергии и сигналов. Ethernet, USB, RS, CANbus, видеосигналы и сигналы датчиков – вот лишь некоторые из возможных вариантов передачи данных, предлагаемых этим контактным кольцом. Благодаря алюминиевому корпусу этот токосъемник отличается низким уровнем электрического шума, низким контактным давлением и длительным сроком службы.
Контактные кольца без корпуса
Контактные кольца без корпуса состоят из двух частей: ротора и щеткодержателя. Две части контактного кольца разделены, что обеспечивает большую гибкость при монтаже в машину заказчика. Это позволяет заказчику свободно выбирать положение блока ротора и размещать щетку в наиболее подходящем положении к блоку ротора. Этот токосъемник не имеет корпуса, что означает, что заказчик должен обеспечить защиту каждого компонента от пыли и воды. Мы предлагаем ряд конфигураций для данного токосъемника и будем рады помочь вам найти оптимальное решение для ваших нужд.
Каталог продукции для всех контактных колец
Узнайте о различных контактных кольцах в нашем актуальном обзоре. Передаточные технологии для сложных промышленных и ответственных за безопасность применений составляют основу нашего ассортимента продукции. Все изделия могут быть индивидуально адаптированы к условиям применения, чтобы предложить вам дополнительные преимущества. Премиальный инжиниринг - это наше требование к каждому продукту, который мы производим. Мы хотели бы убедить вас в этом.
Практичные решения для контактных колец
для вашего применения
У вас есть вопросы или вы хотите получить совет?
Вы можете связаться с нами в пн - пт с 8 утра до 5 вечера.