Gerber-humidorit – Sikarikaapin digitalisointi
Teollinen automaatioteknologia takaa täydellisen ilmaston humidoriin
Arvokkaiden sikarien säilyttäminen on lähestulkoon tiedettä. Intohimoiset harrastajat eivät säästä kustannuksia käärittyjen tupakanlehtien säilyttämisessä hienostuneissa humidoreissa. Mitä et näe: ulkokuoren takana monimutkainen teknologia ylläpitää tasaista ilmankosteutta, jotta sikarin aromit ja koostumus saadaan pysymään optimaalisina.
Karl-Heinz Gerber edustaa jo perheen viidettä sukupolvea yrityksen johdossa. Hän kertoo: ”Olemme edelleen perinteisiä puuseppiä, mutta tarjoamme myös monenlaisia palveluja, kuten myymäläkalusteita, sisätilojen sisustamista ja messuosastojen rakentamista. Muutama vuosi sitten lanseerasimme myös ”Gerber Humidor” -tuotteen. Tämä tuotemerkki edustaa intohimoamme luoda täydellinen, ainutlaatuinen huonekalu, joka tarjoaa myös täydellisen kosteuden sikarien ystäville. Missiomme on rakentaa maailman kauneimmat humidorit. ”Siksi käytämme niihin markkinoiden parhaita ja kalleimpia puulajeja.” Ei siis ihme, että Gerberin asiakkaisiin kuuluu Hollywood-julkkiksia ja kuuluisia jalkapallotähtiä.
Kattava asiantuntemus välttämätöntä
Puhtaasti teknologian näkökulmasta katsottuna humidori varmistaa, että sikarit säilytetään optimaalisissa olosuhteissa, jotta niiden arvo ja laatu säilyy. Asiakkaillamme on tiukat vaatimukset, Karl-Heinz Gerber tietää: ”Tarvitaan erittäin korkeatasoista teknistä asiantuntemusta, jotta näissä humidoreissa voidaan varmistaa optimaalinen ilmankosteus. Sikariharrastaja voi säätää ilmankosteuden tasoa makunsa ja mieltymystensä mukaan. Tätä hankaloittaa se, että ulkoiset ilmasto-olosuhteet vaikuttavat myös humidoreihin.” Siksi Gerber-humidoreissa on automaattinen kosteudensäädin, joka on kehitetty ja toteutettu yhteistyössä automaatioasiantuntija ifm:n kanssa.
”Mittaamme ja säädämme kostutusta ja kuivausta. Otamme tällöin huomioon ympäristön kosteuden, joka voi olla hyvin erilainen eri maissa eri puolilla maailmaa. Samanaikaisesti meidän on myös valvottava ilmanvaihtoa. Kaiken kaikkiaan tämä on hyvin ainutlaatuinen ja monimutkainen tilanne. Täydellisen ilmankosteuden varmistaminen humidorin kaikilla tasoilla on taidetta. Se vaatii kokemusta ja tietysti oikeanlaista teknistä varustusta”, Gerber sanoo.
Halutaan: yhteistyökumppani, jolla on kansainvälistä kokemusta
Kun Gerber päätti muutama vuosi sitten edistää humidoriensa automatisointia, heidän oli löydettävä yhteistyökumppani, jolla on teollinen tausta ja joka toimii sekä Saksan että kansainvälisillä markkinoilla. Yrityksen johtaja selittää, miksi tämä oli välttämätöntä: ”Toimitamme humidoreja ympäri maailmaa, joten haluamme tarjota huoltovapaita ratkaisuja, koska kansainvälinen tuki on aikaa vievää ja kallista. Asiakkaamme säilyttävät humidoreissamme erittäin kalliita sikareita – puhumme nyt viisi- tai kuusinumeroisista summista. Siksi tarvitsimme kumppanin, joka voisi toimittaa meille luotettavaa teknologiaa. Teimme tutkimusta ja löysimme tällaisen kumppanin ifm:stä.”
Kuva 1: IO-Link-moduulin liittimien johdonmukainen käyttö estää kaapelointivirheet ja mahdollistaa komponenttien helpon vaihtamisen vikatilanteessa.
Kuva 2: Kaikki komponentit liitetään standardoitujen M-12-pistokkeiden avulla.
Vaatimus: yksinkertainen kaapelointi ja etäkunnossapito
Duisburgissa sijaitsevassa puusepäntehtaassa usein kaapin kokoiset humidorit kootaan parhaimmalla käsityötaidolla hienoja puulajeja ja viiluja käyttäen ja varustetaan kosteudensäätöön tarkoitetuilla elektroniikkakomponenteilla. Laajamittaisen testauksen jälkeen humidorit on kuitenkin purettava ja pakattava toimitusta varten. ”Meidän on varmistettava, että humidorejamme voidaan käyttää vaivattomasti ja että ne toimivat moitteettomasti kaikkialla maailmassa. Siksi valitsimme elektroniikkakomponenttien liittämiseen helppokäyttöisen plug and play -järjestelmän. Toinen vaatimuksemme oli etäylläpito eli mahdollisuus tehdä säätöjä, esimerkiksi tottumusten tai ilmaston muuttuessa tai vaikkapa tekoälyjärjestelmien avustuksella”, Karl-Heinz Gerber selittää.
Tästä syystä kaikki anturit ovat IO-Link-yhteensopivia ja liitetty IO-Link master -moduulin kautta, joka kerää dataa ja lähettää sen ohjausyksikköön EtherNet/IP-liitännän kautta. IO-Link-tiedonsiirron etuna on, että anturit voidaan parametroida ohjausyksikön avulla, ja lisäksi sillä saadaan käsitys anturin toiminnoista ja tiloista. Se mahdollistaa esimerkiksi anturin minimi- ja maksimiarvojen lukemisen. Anturiin tallennetut diagnostiikkaparametrit voidaan myös lukea ohjausyksiköllä, mikä mahdollistaa nopean ja tarkan analyysin vikatilanteessa.
IO-Link masterin kautta ohjataan myös humidoreihin asennettuja laitteita, kuten tuulettimia tai valaistusta. Etuna ovat tällöin standardoidut M12-liittimet. Komponenttien kokoamiseen tai vaihtamiseen ei tarvita sähköasentajaa – moduuliin pitää vain ruuvata pistokkeet, jolloin kytkentävirheitä ei voi syntyä.
Humidorit takaavat optimaalisen ilmankosteuden, jotta kalliit sikarit säilyisivät täydellisesti.
Kaikki yhdeltä toimittajalta
Dirk Scheffler, ifm:n vanhempi teknisen myynnin kenttäinsinööri, oli merkittävässä roolissa ohjausteknologian käyttöönotossa ja ohjelmiston kehittämisessä: ”Kaikkien automaatiokomponenttien täytyi tulla yhdeltä toimittajalta. Siksi valitsimme keskusohjausyksiköksi ifm edgeController -ohjaimen. Tämä yksikkö täyttää kaikki Gerberin keskeiset vaatimukset: yksinkertainen kaapelointi, syvällinen diagnostiikka sekä käyttöönottoa että loppuasiakasta varten, houkutteleva visualisointi ja mahdollisuus etäylläpitoon.”
Todella monitaitoinen keskusyksikkö: edgeController
ifm:n edgeController on paljon enemmän kuin tavanomainen PLC. Silmät kiinnittyvät välittömästi laitteen yläosassa olevaan vaikuttavaan 12,3” grafiikkanäyttöön, jonka resoluutio on 1280 x 480 pikseliä mahdollistaen hienostuneen visualisoinnin. Gerber on valinnut humidoreihinsa fotorealistisen näytön, jossa keskeinen mittausarvo, ilmankosteus, esitetään tyylikkäästi virtuaalisen, analogisen hygrometrin avulla. Käyttäjät voivat myös valita eri näkymien välillä, esimerkiksi tarkastella aiempia mittauslukemia tai muuttaa asetuksia.
Varsinaisesta ohjelmankäsittelystä huolehtii tehokas 1,3 GHz neliytiminen prosessori, joka toimii täydellä teholla jopa 60 °C ympäristölämpötilassa. Ohjelmointiin käytetään CODESYS V3.5 -ohjelmaa.
Yksi edgeControllerin erinomaisista ominaisuuksista on sen hyvä liitettävyys. Joko IT-yhdyskäytävänä tai linkkinä pilveen: edgeController voi välittää mitatun ja valmistellun datan yleisimmille pilvialustoille, kuten AWS, Microsoft Azure, Google Cloud ja AnyViz. Lisäksi edgeController tukee digitalisoinnin johtavia standardikieliä, kuten OPC UA:ta ja MQTT:tä. Teollisia Ethernet -protokollia, kuten EtherCAT, EtherNet/IP tai Modbus TCP, voidaan käyttää tietojen keräämiseen ja käsittelyyn reaaliajassa.
Dirk Scheffler kertoo toisesta Gerberille tärkeästä ominaisuudesta: ”EdgeController on ensimmäinen ifm-tuote, jonka ominaisuuksiin kuuluu automaatiopalvelin. Jos siis ilmenee ongelmia, sitä voi käyttää helposti etäylläpidon kautta. edgeController pitää vain liittää Ethernet-kaapelilla reitittimeen.”
Näin IO-Link-infrastruktuuri mahdollistaa jokaisen yksittäisen anturin tarkastelun ja siten myös yksityiskohtaisen ja tarkan (etä)diagnostiikan. Jos tarvitaan isompia säätöjä, Gerber voi suorittaa ne myös etäylläpidon kautta. ”Integroidun automaatiopalvelimen toinen etu on se, että päivitysten asentaminen on helppoa", Scheffler lisää.
Kuva 1: Aiemmat mittauslukemat voidaan näyttää selkeästi laajakuvanäytöllä.
Kuva 2: edgeControllerin kosketusnäyttö, jota käytetään asetusten tarkasteluun ja muuttamiseen, sopii saumattomasti tyylikkääseen ympäristöönsä. Suuret humidorit on jaettu useisiin ilmastoalueisiin.
Luotettava virtalähde
Yksi tärkeä aspekti on jännitevaihtelu. Joissakin osissa maailmaa sähköverkko ei ole yhtä vakaa kuin Saksassa. ifm-virtalähteet tarjoavat tässä suhteessa ratkaisevan edun, sillä ne tuottavat riittävän puskurin laajalla 110–300 voltin tulojännitealueella, joka tasaa suurelta osin jännitevaihtelut ja varmistaa siten humidorien jatkuvan toiminnan. Lisäksi virtalähteet ovat älykkäitä, ja ne käyttävät IO-Link -liitäntää diagnostiikka-arvojen, kuten lähtöjännitteen, kuormitusvirtojen, jännitesyötön laadun tai vikatilanteessa tapahtuvan automaattisen sammutuksen syyn välittämiseen. Integroidut elektroniset sulakkeet tarjoavat lisäsuojaa ylikuormitusta ja oikosulkuja vastaan. Sulakkeet voidaan nollata IO-Link -liitännän kautta.
Muut toisiopiirissä olevat erilliset elektroniset sulakkeet tarjoavat lisäsuojaa, sillä ne mahdollistavat yksittäisten komponenttien valikoivan sammuttamisen vikatilanteessa. Nämä sulakkeet ovat myös IO-Link-yhteensopivia, mikä mahdollistaa vikatilanteessa kattavan diagnostiikan edgeControllerilla.
Riemastuttava menestys
Tämä projekti oli sekä Gerberille että ifm:lle tärkeä, koska se oli ensimmäinen kerta, kun edgeControlleria käytettiin. Karl-Heinz Gerber tiivistää positiivisesti: ”Olemme tehneet yhdessä paljon kehitystyötä. Ohjelmisto oli kehitettävä tyhjästä, usein jopa normaalin työajan ulkopuolella. On upeaa, kun projektissa ollaan mukana intohimoisesti. ifm tarjoaa myös ensiluokkaista palvelua. Voimme luottaa siihen, että heidän tukitiiminsä reagoi välittömästi. Olemme tehneet paljon kehitystyötä viime vuosina, ja voin vain sanoa: sensaatiomaista. Toivon, että tämä menestys jatkuu.”
Huippuluokan käsityötaidolla valmistetaan hienostuneita, ainutlaatuisia kappaleita.
Yhteenveto
Tämä projekti demonstroi loistavasti ensiluokkaisen käsityötaidon ja huipputeknologian symbioosia. Se osoittaa, että teollisuusautomaatioteknologia vakuuttaa myös eksklusiivisessa ympäristössä ja että tämä synergia takaa sikareiden täydellisen hyvinvoinnin näissä humidoreissa.