Jak wygrać z konkurencją

Rodzaj nart, poziom umiejętności i warunki na stoku – dla miłośnika nart to tylko trzy z wielu czynników, które odgrywają ważną rolę w świecie jego sportu. Szefowie firmy Wintersteiger chcieli mieć pewność, że ich nowa generacja automatycznych maszyn do serwisowania nart jest w stanie sprostać każdemu zadaniu związanemu z ich przygotowaniem, dlatego zdecydowali się wdrożyć niezwykle elastyczny system automatyzacji autorstwa B&R.

Gdy ostatnia bramka jest już w zasięgu wzroku, narciarka opuszcza kolana nisko do ziemi i z pełnym impetem wchodzi w zakręt. Ostre jak nóż krawędzie jej nart wrzynają się w stromy i oblodzony stok, na którym rozgrywane są kolejne zawody Pucharu Świata. Niczym ekspres mknący po szynach, pokonuje ciasny łuk wokół bramki, po czym prostuje się i pewnie zmierza do mety. Jej narty, znowu ułożone płasko, ledwie muskają śnieg, gdy skulona mija z pełną szybkością linię mety.

„Wiadomo, jak ważne dla profesjonalnego sportowca są doskonale przygotowane narty” – mówi Johann Aigner, menedżer produktu ds. maszyn do serwisowania nart w firmie Wintersteiger. „Wielu jednak nie docenia tego, jak ważne również dla amatorów jest optymalnie dostosowanie nart do ich poziomu umiejętności i warunków panujących na górze, jak bardzo zwiększa to bezpieczeństwo i przyjemność szusowania po stoku.”

Zautomatyzowane urządzenia do serwisowania nart firmy Wintersteiger cieszą się doskonałą reputacją na całym świecie, są używane w sklepach sportowych i wypożyczalniach, a także przez serwisantów profesjonalnych alpejczyków. „Jesteśmy dumni z tego, co dotąd osiągnęliśmy, ale nie zamierzamy na tym poprzestać” – zapewnia Aigner. „Rynek chce maszyn, które są jeszcze łatwiejsze w obsłudze i które jeszcze bardziej zwiększają prędkość i precyzję. Pamiętając o tych wymaganiach, opracowaliśmy naszą najnowszą generacją zautomatyzowanych stacji serwisowych – Jupiter.”

Zespół programistów postanowił przetestować nowy inteligentny czujnik B&R. „To było bardzo proste” – mówi Höckner, wspominając pierwszy test na maszynie. Technik B&R dostarczył kamerę i podłączył ją bezpośrednio do sieci sterowania maszyną. „Już po kilku minutach robiliśmy pierwsze zdjęcia testowe. Udało nam się dostosować ustawienia w Automation Studio B&R, zatem nie musieliśmy zajmować się żadnymi dodatkowymi narzędziami.”

„Na początku nie byliśmy pewni, czy kod kreskowy zostanie wykryty bez przekłamań” – mówi Höckner. „Gdy narta trafia do serwisu prosto ze stoku, może być mokra lub brudna, co oczywiście jest pewnym problemem.” Jednak po wprowadzeniu kilku poprawek w oprogramowaniu i dodaniu filtra polaryzacyjnego, system wizyjny B&R okazał się niezwykle niezawodny nawet w trudnych warunkach.

Osie sterowania napędami i kamera są częścią tego samego systemu, dlatego można je zsynchronizować z mikrosekundową dokładnością. Mogliśmy dzięki temu przemieszczać sanie z kamerą znacznie szybciej niż się spodziewaliśmy, w efekcie wydajność była również większa.

Niezależnie od tego, czy parametry są odczytywane z kodu kreskowego, czy wprowadzane ręcznie przez operatora – Jupiter oferuje niemal nieograniczoną liczbę opcji przetwarzania. Każda maszyna składa się z od dwóch do ośmiu modułów, które można łączyć w zależności od potrzeb.

Wintersteiger oferuje moduły do szlifowania krawędzi, szlifowania spodów nart, woskowania i wiele innych. Większość modułów została gruntownie zmodernizowana w porównaniu z poprzednią maszyną. „Oferujemy teraz moduł do szlifowania krawędzi z zastosowaniem technologii V-Edge – to rozwiązanie unikalne w skali światowej” – zapewnia Aigner. Krawędzie są szlifowane pod różnymi kątami na całej długości nart, co zapewnia im maksymalną chwytność i ułatwia kontrolę. „Mówiąc prościej: V-Edge daje narciarzom wszystko, co potrzeba aby cieszyć się pełnią wrażeń na stoku.”

Wymóg dostosowania maszyny do indywidualnych potrzeb był poważnym wyzwaniem dla twórców oprogramowania. „Nie mogliśmy napisać oddzielnego oprogramowania dla każdego potencjalnego wariantu maszyny” – wyjaśnia Höckner. W tej sytuacji firma postawiła na podejście modułowe. „Z systemem B&R to działa naprawdę dobrze: Gdy po raz pierwszy uruchamiamy nowo zmontowaną maszynę, oprogramowanie automatycznie wykrywa, które moduły zostały użyte.” W ten sposób użytkownik końcowy będzie mógł wybierać tylko programy i etapy przetwarzania, które maszyna faktycznie jest w stanie wykonać.

„Odczucia użytkownika są dla nas zawsze najwyższym priorytetem” – zapewnia Aigner. „Natomiast w przypadku zautomatyzowanej szlifierki do nart postulat ten może być trochę trudny do spełnienia.” W sklepie sportowym, maszyna Jupiter może być obsługiwana przez nowego pracownika, niemającego z nią wcześniej do czynienia. Z drugiej strony, w stacji serwisowej krajowej kadry narciarskiej, przy tej samej maszynie może stanąć ktoś, kto ma dziesiątki lat doświadczenia i próbuje wydobyć ze sprzętu maksimum tego, co potrzebne w zawodach o Puchar Świata, gdzie o zwycięstwie decydują ułamki sekund.

Również w przypadku interfejsu użytkownika, modułowe podejście zastosowane prze Wintersteiger okazało się strzałem w dziesiątkę. Tryb łatwy pozwala operatorowi na wybór pomiędzy wstępnie ustawionymi programami. Inna opcja umożliwia kompilowanie programów niestandardowych z gotowych bloków. A prawdziwi profesjonaliści korzystają z możliwości precyzyjnego dostrojenia każdego parametru.

Aplikacja HMI oparta jest na oprogramowaniu mapp View firmy B&R. „Włożyliśmy wiele wysiłku w udoskonalenie interfejsu użytkownika” – mówi Höckner. Oprogramowanie generuje nawet podgląd na żywo efektów przygotowania spodu w oparciu o bieżące ustawienia parametrów, dzięki czemu operator widzi z wyprzedzeniem, jak będzie wyglądał wzór strukturalny na narcie.

Kiedy stało się jasne, że aplikacja HMI staje się zbyt duża dla pierwotnie planowanego sterownika PLC, programiści zdecydowali się zastosować komputer przemysłowy jako sterownik maszyny. Na samą aplikację HMI zmiana ta nie miała żadnego wpływu. Płynna skalowalność systemu B&R sprawia, że wcześniej napisane oprogramowanie działa bez najmniejszych zmian na nowym sprzęcie.

Aż 70 osi sterowania napędami, kamera wizyjna, liczne moduły I/O, sterownik bezpieczeństwa i duży panel operatorski są podłączone do przemysłowego komputera PC poprzez sieć maszynową. Pracownicy Wintersteiger połączyli również bramę sieciową IoT z komputerem poprzez protokół OPC UA, aby zaoferować swoim klientom bardziej zaawansowany serwis posprzedażowy.

Aigner: „Jupiter spotkał się z wręcz entuzjastycznym przyjęciem. Dzięki modułowemu systemowi automatyki B&R udało nam się opracować maszynę, która zaspokoi wszystkie potrzeby – od szybkiej obsługi serwisowej w wypożyczalni, po wysokiej klasy tuning nart dla wyczynowców.”