Významný italský výrobce průmyslových strojů se v zájmu zvýšení svého výkonu rozhodl pro řešení Simcenter Amesim

Přizpůsobená řešení pro společnosti působící v balicím průmyslu

Úspěch společností působících v balicím průmyslu je ovlivněn současným konzumním způsobem života a různými potřebami trhu. Společnosti napříč různými průmyslovými odvětvími musí přizpůsobit své obalové struktury, aby vyhověly požadavkům trhu a odlišily se od konkurence. Tato rozmanitost vede k intenzivní konkurenci a nutí společnosti působící v balicím průmyslu k neustálým inovacím návrhů a dodávání vysoce kvalitních strojů na míru. Zároveň se však tyto společnosti musí vypořádat s velmi konkurenčním prostředím a dosáhnout vlastních cílů v oblasti produktivity a rychlosti výroby.

Společnost RONCHI MARIO se specializuje na hledání konkrétních řešení jakýchkoli požadavků společností v balicím průmyslu a na výrobu přizpůsobených a spolehlivých balicích zařízení pro chemický, kosmetický a potravinářský průmysl. Společnost RONCHI MARIO je významným italským výrobcem průmyslových strojů. Její roční objem výroby se pohybuje kolem 85 strojů, které jsou následně předávány společnostem v balicím průmyslu po celém světě. Její hlavní činností je plnění lahví a uzavírání tekutých a vysoce viskózních produktů, jako jsou šampony a mycí prostředky do myček nádobí.

Základem strategie společnosti RONCHI MARIO byl vždy důraz na výzkum a vývoj. Oddělení výzkumu a vývoje společnosti RONCHI MARIO se zaměřuje na poskytování těch nejlepších řešení na míru pro své zákazníky a dbá na to, aby jeho pracovníci vždy splnili každý specifický požadavek. Stroje vyráběné společností RONCHI MARIO mají režimy pro velkoobjemovou výrobu (počet naplněných obalových struktur za minutu). Pracují s vysokou rychlostí plnění a musí být patřičně přesné, pokud jde o množství tekutiny vstřikované do jednotlivých obalových struktur.

„Primárně se snažíme zajistit výkonnost tohoto plnicího procesu bez jakéhokoli narušení tlaku. Když je tlak ve stroji stabilní, bude plnění probíhat podle plánu,“ vysvětluje Gabriele Pastrello, inženýr výzkumu a vývoje ve společnosti RONCHI MARIO.

Od experimentálního procesu k numerickému přístupu ke zvýšení stability tlaku

„Okruh plnění lahví je přetlakový, což znamená, že tlak je vyšší než tlak v atmosféře,“ poznamenává Pastrello. Proto je pro společnost RONCHI MARIO zásadní definovat, jak tento tlak udržet co nejstálejší, aby mohla svým zákazníkům dodávat ty nejlepší průmyslové stroje. „Dříve jsme se vždy snažili řešit naše problémy experimentálním procesem bez jakékoli vize. Vždy jsme otestovali řadu různých možností, než jsme našli tu správnou.“ Tento systém pokus-omyl nebyl dostatečně přesný a neposkytoval výsledky efektivně, což společnost stálo čas a peníze. Pokud měl navíc zákazník technické problémy, musel se někdo ze společnosti RONCHI MARIO vydat přímo k zákazníkovi, aby na stroji provedl úpravy.

V zájmu stabilizace tlaku muselo oddělení výzkumu a vývoje společnosti RONCHI MARIO nasimulovat celý hydraulický systém, který tvoří nádrž, čerpadlo, mnoho metrů potrubí, kterým je čerpána kapalina, a několik dávkovacích ventilů, které vstřikují kapalinu do obalových struktur určených k naplnění. Tým výzkumu a vývoje hledal řešení, které by jeho pracovníkům umožňovalo natlakovat potrubí na konkrétní hodnotu a pouštět jím určitý průtok kapaliny, aby nedocházelo k odchylkám v proudu kapaliny na cestě k plnicím ventilům. Po důkladném zvážení všech pro a proti si společnost RONCHI MARIO vybrala software Simcenter Amesim™.

„Musíme si poradit s jakýmkoli produktem, a protože se každý stroj liší od předchozího vyvinutého kusu, potřebujeme přesně simulovat chování každého plnicího stroje,“ vysvětluje Pastrello. „Pokud se zajímáte o globální parametry systému, je nejlepší volbou 1D simulační nástroj, jako je například řešení Simcenter Amesim, a to kvůli své rychlosti, spolehlivosti a jednoduchosti použití.“ Simulace prováděná pomocí řešení Simcenter Amesim ověřuje uspořádání stroje s ohledem na tyto požadavky, čímž se eliminuje nutnost úprav hotového stroje na poslední chvíli spojená s dalšími náklady a zpožděními. Pastrello dodává: „Pokud něco uděláme správně hned napoprvé, ušetříme moře času, klidně i několik týdnů.“

Řešení Simcenter Amesim se používá nejen k návrhu hydraulické sítě, ale také ke stanovení strategie řízení. Inženýři společnosti RONCHI MARIO potřebovali udržet tlak na co nejstabilnějších hodnotách, proto upravili výkon čerpadla tak, aby dosáhli přesně stanoveného průtoku potřebného pro dodávky tryskami. Řešení Simcenter Amesim umožňuje testovat vliv proporcionálního, integrálního a derivačního regulátoru (PID) na dodávaný tlak digitálně, takže není nutné kalibrovat tyto parametry na skutečném zařízení. Tím se ušetří spousta času a peněz.

Oddělení výzkumu a vývoje společnosti RONCHI MARIO úzce spolupracuje se společností Bsim, partnerem společnosti Siemens Digital Industries Software, na přizpůsobení a seznámení se s řešením Simcenter Amesim. „Společnost Bsim reaguje na naše dotazy opravdu rychle a pečlivě,“ říká Pastrello. „Její přínos mě velmi těší.“

Úspora času a přesná simulace

Společnosti RONCHI MARIO se díky vysoce přesným simulacím pomocí řešení Simcenter Amesim podařilo výrazně snížit počet prototypů, které obvykle musí pro každý projekt vyrobit. Simulace umožňují týmu předvídat chování každého stroje a určit nejlepší návrh ještě před výrobou prototypu. Pastrello na ně pohlíží jako na výrazný přínos: „Již nyní se nám podařilo snížit počet prototypů o 20 %.“

Další dobrou zprávou je, že stroje společnosti RONCHI MARIO pracují rychleji díky stabilnějším hodnotám tlaku, na které dohlíží software. Zákazníci společnosti RONCHI MARIO tak mohou dosáhnout svých vlastních cílů v oblasti produktivity, výkonu, stability a rychlosti výroby.

Rozsáhlejší možnosti a více inovací

Společnost RONCHI MARIO usiluje o zlepšení svého konkurenčního postavení na trhu a snaží se proto svým zákazníkům dodávat ta nejlepší možná zařízení. To vyžaduje inovace jak z hlediska procesů, tak z hlediska výrobků. Nástroje pro simulaci mohou rozhodnout o tom, zda se nám podaří nebo nepodaří získat zakázku,“ říká Pastrello. „Řada našich konkurentů takové pokročilé nástroje nepoužívá. Jsme skutečnými průkopníky v používání simulací pro zefektivnění procesu návrhu strojů, což nám může zajistit patřičnou konkurenční výhodu.“

A dodává: „Dalším krokem je integrace výsledků řešení Simcenter Amesim s nástrojem pro 3D výpočetní dynamiku kapalin (CFD). 3D výpočty mohou být užitečné při analýze proudění a chování uvnitř ventilů.“ Díky tomu, že řešení Simcenter Amesim umožňuje vyhodnocení okrajových podmínek a 3D CFD poskytuje přehled o chování, je tato kombinace vynikajícím doplňkem pro zajištění té nejlepší dostupné analýzy.

Pastrello na závěr poukazuje na to, že řešení Simcenter Amesim poskytuje výrobcům průmyslových strojů příležitost vyrábět výkonné stroje na základě přesné a snadno použitelné systémové simulace, a zvláště zdůrazňuje, že vysoce přizpůsobitelné stroje na míru představují pro jeho zákazníky významnou přidanou hodnotu.