Karoserie tvoří velmi důležitou součást každého auta. I podle ní se často rozhodujeme, zda si nový vůz pořídíme, nebo ne. Kromě tvaru a barvy hraje velkou roli také kvalita povrchové úpravy – konkrétně laku. O bezchybné sušení čerstvě nalakovaných karoserií se v automobilce ŠKODA AUTO v Kvasinách stará nový Heating Control Systems (HCS) od společnosti Siemens.
ŠKODA AUTO patří v České republice k závodům s nejrozvinutějším konceptem digitálního podniku a implementací prvků konceptu Průmysl 4.0. Automobilka svůj provoz přitom neustále zlepšuje. Digitálnímu standardu tak přizpůsobila i provoz sušičky, která v Kvasinách funguje už řadu let. Technologie řízení tepla už nevyhovovala současným požadavkům: řídicí systém byl umístěn ve čtyřech skříňových rozváděčích a disponoval jednoduchým tlačítkovým panelem, který neumožňoval efektivní ovládání ani vizualizaci a nabízel pouze jednoduché funkce diagnostiky.
Společnost Siemens proto navrhla a zrealizovala kompletní modernizaci provozu, který dnes efektivně spravuje Heating Control Systém (HCS) vyvinutý speciálně pro podobné aplikace. Jeho nasazením se odstranily všechny nedostatky, se kterými se dříve provoz sušičky potýkal.
„Navrhli jsme moderní řešení s modulárním systémem HCS 4300, které umožňuje maximálně efektivní řízení tepelných zářičů i diagnostiku případných problémů. Oproti původnímu systému navíc zabírá jen jednu čtvrtinu původního rozsahu rozváděčových skříní, zákazník tak při instalaci výrazně ušetřil za práci techniků i za kabeláž," říká Marián Pavlanský, promotor systému ze společnosti Siemens.
Nový systém se ovládá pomocí dotykového barevného HMI panelu Simatic TP1500 Comfort, který umožňuje kompletní vizualizaci celého procesu sušení. Lze na něm kliknutím ovládat jednotlivé okruhy a nastavovat teplotu, řízení i diagnostiku. Jako řídicí systém je zde nasazen Simatic 414-3.
Než se nový vůz dostane k zákazníkovi, musí projít mnoha kroky výroby. Zde probíhá finální kontrola laku na karoserii Škoda Superb.
Horko v tunelu
„Původně byly zářiče zapojené do skupin po devíti kusech, což neumožňovalo příliš efektivní regulaci. Při modernizaci linky jsme je nově zapojili po trojicích, abychom získali větší flexibilitu. Prostřednictvím softwarového nástroje teď můžeme ovládat celé funkční skupiny a nastavovat teplotu podle potřeby," vysvětluje Daniel Výborný, projektový vedoucí společnosti Siemens působící přímo ve ŠKODA AUTO.
Nový systém HCS 4300 řídí provoz infrazářičů spínáním v nule, což zajišťuje velmi rychlou reakční dobu. Systém je tak maximálně hospodárný a šetří elektrickou energii, protože přesně reaguje na aktuální i požadovanou teplotu a spíná a vypíná zářiče přesně podle potřeby.
Měření teploty karoserie probíhá bezdotykově pomocí pěti optických snímačů a PID regulace. V porovnání s předchozím systémem se dnes dosahuje rychlejšího nárůstu teploty přenášené z infrazářičů na karoserii.
Diagnostika pro digitální podnik
Novinkou v systému je i nástroj pro diagnostiku umožňující obsluze sušičky operativně reagovat na případné vzniklé potíže, vyhodnotit jejich závažnost a zajistit servis. Dříve se obsluha dozvěděla o výpadku infrazářiče pouze vizuální kontrolou v tunelu, dnes systém všechny případné výpadky okamžitě sám hlásí.
„Modernizací sušičky a nasazením HCS systému od společnosti Siemens jsme získali hned několik benefitů: máme moderní řídicí systém ovladatelný prostřednictvím touch panelu, který poskytuje detailní přehled o probíhajícím procesu. Můžeme jej proto efektivně spravovat. S projektem obnovy sušičky i jeho realizací týmem odborníků ze Siemensu jsme velmi spokojení," říká Martin Hlaváč, vedoucí technické skupiny lakovny v Kvasinách společnosti ŠKODA AUTO.
Jak se suší karoserie
Nové karoserie v lakovně automobilky ŠKODA AUTO procházejí trojím lakováním – aplikací plniče, základní barvy a vrchního laku. Barvy plniče a základní barvy jsou vodou ředitelné, a proto procházejí bezprostředně po aplikaci procesem řízeného sušení pomocí infrazářičů (základní barva) ve speciálním tunelu. Zde infračervené záření vyvede vodu od karoserie z barvy ven a vysuší ji. Poté karoserie pokračují do linky vrchního laku, kde dostanou finální vrstvu.
IR tunel, ve kterém sušení probíhá, pojme dvě karoserie. Při délce 10 metrů je osazen 144 infrazářiči, které ohřívají přímo povrch karoserie a lze je libovolně nastavovat podle potřeby. Jinou teplotu mají zářiče zahřívající střechu, dveře, sloupky i prahy karoserie.
Heating Control Systems (HCS) Siemens
- Heating Control Systems (HCS) dokáže řídit teplotu odporových těles s maximální přesností a zároveň úsporně pomocí polovodičových obvodů – triaků. Díky přesnému spínání polovodičů v nule lze docílit dokonalé regulace teploty a spotřeby elektrické energie.
- Používá se zejména v plastikářském průmyslu, při výrobě PET lahví, tvarování za tepla nebo v extruderech. V automobilovém průmyslu se HCS využívá hlavně v lakovnách, kde se urychluje proces zrání barvy v sušičkách.
- V portfoliu společnosti Siemens je celá řada HCS produktů podle velikosti aplikace a dalších kritérií, včetně možnosti zvolit mezi komunikačním standardem Profibus nebo Profinet.
- HCS je integrováno do programovacího prostředí Step 7 v.5.5 i TIA Portal, proto je pro konstruktéra velmi snadné propojení hardwaru při tvorbě projektu.
- HCS má také připraveny knihovny a funkční bloky a také vzorové projekty pro snadné programování a regulaci. V případě potřeby lze sloučit několik samostatných obvodů do jedné skupiny a tu řídit jako celek.
