Типы лыж, уровень навыков и условия склона - это лишь несколько из множества факторов, которые играют важную роль при подготовке лыж. Компания Wintersteiger внедрила гибкое решение автоматизации от B&R в новое поколение автоматов Jupiter для автоматизированной подготовки лыж.
Перед последними воротами профессиональная горнолыжница входит в поворот на полной скорости, практически чертя коленом по снегу. Кант лыж, словно острая бритва, разрезает плотно спрессованный снег горнолыжной трассы на Чемпионате Мира. Словно по рельсам, она описывает дугу в притирку к воротам, прежде чем выпрямиться и нацелиться на финиш. Лыжи снова полностью прилегают к снегу, практически не испытывая сопротивления, набирая скорость для финишного рывка.
«Легко понять, насколько важны безупречные лыжи для профессионального спортсмена», - говорит Йоханн Айгнер, менеджер по сервисному оборудованию для лыж в Wintersteiger. «Но многие недооценивают, насколько безопаснее и приятнее будет спуск для любителей, если их лыжи оптимально подготовлены с учетом уровня мастерства и условий трассы».
Автоматические машины для обслуживания лыж Wintersteiger заслужили отличную репутацию во всем мире и используются в магазинах спорттоваров и пунктах проката, а также в профессиональных гоночных командах. «Мы гордимся тем, чего добились, но не собираемся останавливаться на достигнутом», - отмечает Айгнер. «Рынку требуются автоматы, которые были бы еще проще в эксплуатации и еще больше способствовали повышению показателей скорости и управляемости лыж. Именно в соответствии с требованиями рынка мы разработали наше новое поколение автоматизированных станций обслуживания Jupiter».
Ключевой особенностью новой машины является способность распознавать лыжи и автоматически загружать соответствующие параметры. «Это делается путем сканирования штрих-кода, который наносится в пункте проката или в магазине спортивных товаров», - объясняет Джеральд Хёкнер, разработчик системы в Wintersteiger. Затем машина получает необходимые параметры из программы для проката лыж.
Для обнаружения штрих-кода команда разработчиков установила на машину салазки, на которых смонтирована камера. Но к сожалению первые попытки не увенчались успехом. «Первые решения с использованием камер технического зрения, которые мы опробовали было сложно реализовать из-за отдельной среды разработки. Другая проблема заключалась в том, что камера не могла быстро перемещаться», - пояснил Геральд Хёкнер.
Команда разработчиков решила испытать новую камеру Smart Sensor от B&R. «Это было очень просто», - говорит Хёкнер, вспоминая первые испытания. Специалист B&R привез камеру и сразу подключил её к сети управления машиной. «И уже через несколько минут мы получили первые тестовые снимки. Настройки всех параметров осуществлялись через B&R Automation Studio, и у нас отпала необходимость в прочих программных инструментах».
«Сперва мы засомневались, что система сможет гарантировано распознавать штрих-код», - отмечает Хёкнер. «После спуска лыжи могут быть в снегу или грязи, что может затруднить распознавание». Однако после нескольких настроек программного обеспечения и добавления поляризационного фильтра система технического зрения B&R оказалась чрезвычайно надежной даже в сложных условиях.
Поскольку оси управления движением и камера являются частью одной системы, их можно синхронизировать с точностью до микросекунд. Благодаря этому салазки с камерой стали перемещаться гораздо быстрее, чем ожидалось, тем самым увеличив пропускную способность автомата.
Независимо от того, считываются ли параметры со штрих-кода или вводятся оператором вручную, Jupiter предлагает практически неограниченное количество вариантов обработки. Каждый автомат имеет от двух до восьми модулей, которые можно комбинировать по необходимости.
Компания Wintersteiger предлагает модули заточки канта, шлифования скользяка, вощения и многое другое. Практически все модули подверглись глубокой модернизации по сравнению с предшествующей версией машины. «Теперь мы предлагаем модуль заточки канта с технологией V-Edge - уникальное решение, не имеющее аналогов», - поясняет Айгнер. Кант затачивается под разными углами по длине лыжи, чтобы обеспечить максимальное сцепление с поверхностью и прецизионную управляемость. «Проще говоря: V-Edge обеспечивает максимальное удовольствие от катания на лыжах».
Возможность вариативной настройки машины была серьезной проблемой для разработчиков программного обеспечения. «Мы не могли бы написать отдельное программное обеспечение для каждого потенциального варианта машины», - говорит Хёкнер. Вместо этого разработчики компании воспользовались модульным программным обеспечением. «Модульная архитектура системы B&R показала себя с очень хорошей стороны - когда мы впервые запустили новую машину, программное обеспечение автоматически определило, какие модули на неё установлены». В результате конечному пользователю будут доступны только те функции и программы по обслуживанию, которые машина реально способна выполнять.
«Удобство использования всегда является для нас главным приоритетом», - говорит Айгнер. «А в случае, когда речь заходит об автоматической шлифовальной машине для лыж, то реализация комфорта и простоты использования совсем непростая задача». В магазине спортивных товаров с Jupiter сможет работать любой сотрудник без специальных навыков и знаний. Но в тоже время, в национальной горнолыжной команде машина станет настоящим подспорьем для профессионала с многолетним опытом, помогая выжать из лыж максимум, ведь в гонках чемпионата мира всё решают доли секунды.
Модульный подход к разработке помог реализовать и пользовательский интерфейс автомата. Простой режим позволяет оператору выбирать между предустановленными программами. Второй режим позволяет собирать собственные программы из готовых блоков. А для самых опытных пользователей предусмотрен режим, в котором можно тонко настроить каждый параметр обработки.
Приложение визуализации создано на базе mapp View от B&R. «Мы приложили много усилий к усовершенствованию пользовательского интерфейса», - говорит Хёкнер. Программное обеспечение создаёт предварительный просмотр конечного результата обработки скользяка в режиме реального времени на основании текущих параметров, что позволяет заранее видеть структурный рисунок на лыжах.
В процессе разработки стало очевидно, что приложение визуализации требует больших вычислительных мощностей, чем первоначально используемый ПЛК, однако замена контроллера на промышленный ПК решило эту проблему. Аппаратные изменения не потребовали никаких доработок в приложении визуализации. Благодаря бесшовной масштабируемости систем B&R ранее написанное программное обеспечение работает на новом оборудовании без дополнительного программирования и настройки.
До 70 осей управления движением, камера машинного зрения, многочисленные модули ввода/вывода, контроллер безопасности и большая панель оператора - все это подключено к промышленному ПК через машинную сеть. Разработчики Wintersteiger установили шлюз промышленного Интернета вещей к ПК через OPC UA, чтобы предложить своим клиентам более продвинутое постпродажное обслуживание.
«Мы получили огромное количество позитивных отзывов о Jupiter», - отмечает Айгнер. «Благодаря модульной системе автоматизации B&R нам удалось разработать автомат, который удовлетворяет все потребности - от быстрого обслуживания в пункте проката до тонкой настройки для профессиональных горнолыжников».
«Модульная архитектура системы B&R показала себя с очень хорошей стороны - когда мы впервые запустили новую машину, программное обеспечение автоматически определило, какие модули на неё установлены».
«Камера технического зрения B&R помогла нам достичь оптимальной производительности».
