Utazás a digitalizált termékek világába 1. rész

Az automatizált mezőgazdaságtól a bionikus pókokig számtalan fejlesztés mutatkozott be a Festo hollandiai leányvállalatának delfti központjában tartott sajtókonferencián.

2018. december 27., csütörtök, 14:06

Címkék: automatizálás élelmiszeripar Festo folyamat folyamatirányítás folyamatvezérlés mezőgazdaság robot robotika tej tejgyár tejipar tejtermék

Három megatrenddel számol modern mezőgazdaság. Egyrészt: a 2050-ig 9 milliárdra növekvő emberiség egyre több és táplálóbb élelmiszert igényel. Másrészt: az elérhető munkaerő ára felfelé, a képzettségi szintje lefelé mozog. Harmadrészt: a gazdálkodók új generációja egyre kevésbé hajlandó beletörődni a mezőgazdasággal járó kemény munkába. Mindhárom megatrend a mezőgazdaság automatizálásának irányába mutat.

Már a farmon is a robot az úr

A gazdálkodók számára szerencsére már nem álom a kényelmes munkavégzés. A hollandiai Lely a fejéstől a tisztításig a tehénistállóban előforduló összes munkamenetet képes automatizálni, de ezen túlmenően a tejtermelő gazdaság általános hatékonyságát növelő irányítási rendszerek kiépítésében is segít.

A Lely és a Festo együttműködése majdnem 20 éve bizonyítja, hogy az egyszerű ügyfél-beszállítói viszony egyenrangú stratégiai partnerséggé is fejlődhet. A tejfarmok automatizálásának globális piacvezetője évről évre egyre nagyobb mértékben támaszkodik a Festo-ra az Astronaut Milking Robot projekt továbbfejlesztése során. A hibrid robotkar is egy együttműködő, agilis projektcsapat eredménye.

Az automatizálás segít elkerülni a kemény, monoton munkát és növeli a teljesítményt, így segít kielégíteni a növekvő népesség tejtermékek iránti egyre fokozódó keresletét. Az automatizálási megoldásokkal éjjel-nappal működő folyamatok hozhatók létre, így maximális szabadság biztosítható az állatok számára. A Lely filozófiája szerint minél komfortosabban érzi magát a tehén, annál több tejet ad. A 2018 áprilisában bemutatott Astronaut A5 fejőrobotot már kifejezetten a fenti célok figyelembevételével fejlesztették ki.

A Lely Astronaut A5 néven ismert fejőrobotja: az automatizálás segít elkerülni a kemény, monoton munkát és növeli a teljesítményt

Stratégiai üzleti partnerség

Az Astronaut A5 a korábbi Astronaut A3 és A4 modellek folyamatos fejlesztésének eredménye. A sorban következő fejőrobot generációk hűen visszatükrözik azt is, miként vált a Festo beszállítóból stratégiai üzleti partnerré. Az Astronaut A3 szervo-pneumatikus alkatrészeinek első leszállításától kezdődően a Lely és a Festo közös munkába kezdtek és mára együtt fejlesztették ki az Astronaut A5 elektromos aktuátorokat és Festo szoftvert tartalmazó robotkarját.

„A Lelyhez hasonlóan a Festo is egy nemzetközileg aktív családi vállalkozás, amely a rövid távú nyereség helyett a hosszú távú felelősségre összpontosít – hangsúlyozta Martijn Boelens, a Lely ügyfélkapcsolatért felelős alelnöke. – Ebből fakadóan a termékfejlesztéshez is hasonló megközelítéssel állunk hozzá.”

A fejési folyamathoz visszatérve: amikor egy tehén belép a fejőállványba, a gép azonosítja az állatot és a vezérlés meghatározza, hogy szükség van-e a fejésre. Ha igen, a fejési folyamat megkezdődik. A tőgy helyét lézerszkenner azonosítja be, mivel a jelenlegi 3D kamerák változó fényviszonyok mellett még nem elég megbízhatók. Minden tehénbe chipet ültettek, amely olyan adatokat tárol, mint a méret, a súly, az ajánlott táplálék mennyiség és az utolsó fejési idő. „Figyelembe kell venni azt, hogy az istálló egy rendkívül kedvezőtlen környezetet jelent a robotika számára – mondta Arnoud Nieuwdorp, a Festo key account menedzsere. – A tehenek ugyanis alkalmasint felrúgják a fejőrobot karját.” Egy fejőrobot naponta 60-70 tehén kiszolgálására képes

A Lely Astronaut A5 fejőrobotjának robotkarja: a Festo elektromos tengelyeivel és szoftverével

Energiatakarékos elektromos aktuátorok

Az Astronaut A5 hibrid karját két ESBF henger és egy testreszabott, vízszintes fogazott tengely mozgatja. Sima felületekkel és tiszta megjelenéssel az ESBF henger könnyen tisztítható, így kevésbé érzékeny a szennyeződésre. A hajtóműveket egyedi EMCA motorok hajtják meg. A elektromechanikus hajtások pozícionálását, valamint az alakváltások felügyeletét megvalósító teljes EMCA megoldás egy karbantartás- és kopásmentes EC-motorból, valamint a teljesítményelektronikát is tartalmazó motorvezérlőből áll. Ezzel elkerülhető a hosszú motorkábelek használata, javul az elektromágneses kompatibilitás, és csökkenthető a telepítési erő és a helyigény. A fejési folyamat szelepeit VTUB-12 típusú szelepszigetek vezérlik.

 

A szervo-pneumatikus és hibrid elődmodellekkel, azaz az Astronaut A3 és A4 modellekkel szemben az elektromosan működtetett robotkar egyértelmű előnyökkel rendelkezik: mozgása finomabb, energiahatékonyabb és gyorsabb, mivel 30%-kal kevesebb időt igényel a fejőgumik a tőgyre csatlakoztatása. A csendes működés az alkalmazási környezet miatt elengedhetetlen, mivel az állatokat nem lehet stresszhelyzetnek kitenni. „A gyorscsatlakozók használata miatt a telepítési idő is rövidebb – jelentette ki Nieuwdorp. – Összességében lecsökkenek az üzemeltetési és karbantartási költségek, és így a tulajdonlás teljes költsége.

Erős, gyors és pontos pozícionálás: az ESBF elektromos henger teljesítménye 17 kilonewton, lökethossza 1 500 mm

Festo szoftverkörnyezet

A Lely és a Festo által kifejlesztett mechatronikai megoldás nem működhet szoftver nélkül. „A Festo esslingeni központjában található System Solutions üzletágából vontunk be egy alkalmazásszoftver csapatot és ők fejlesztették ki a teljesen automatizált fejőrobot programját.” – mondta Nieuwdorp. „A csapat olyan szoftvermodulokat hoz létre, amelyek nem csak az ügyfélprojektek konkrét követelményeinek teljesítésére alkalmasak, hanem más projektekhez is használhatók – tette hozzá dr. Jan Bredau, a Festo Systems Engineering üzletágának vezetője. – Az alkalmazásszoftvert funkcióblokkok, könyvtárak vagy mintaprogramok segítségével hozzák létre IEC61131-3 alapú CODESYS nyelven. A csapat Matlab Simulink segítségével szimulálja a szoftverfunkciókat.”

A fejőrobot által végzett komplex mozgásokból, például a SoftMotion használatából felgyülemlett tapasztalat más szoftverkönyvtárakba integrálódik. A mozgássorozatok könnyen konfigurálhatók egy intuitív felhasználói felületen, programozási ismeretek nélkül is.

A digitalizálás iránya

A Lely és a Festo közötti együttműködés töretlenül folytatódik. Lely által felvázolt trendek, mint például a „Farm 4.0” és a „Future Farm” már a cég T4C (Time for Cows) menedzsment rendszerén alapulnak, amely tehén-specifikus információkat szolgáltat az állatok egészségi és termelékenységi állapotáról, valamint a tejtermelés mennyiségéről és minőségéről. Az adatok a takarmánygyártók és az állatorvosok számára is elérhetők. A fejlesztendő témakörök közé tartoznak az állapotfigyelés és a prediktív karbantartás, mivel a Lely szándéka, hogy ezen koncepciókkal drasztikusan csökkenti a tejgazdaságok költségszintjét.

Folytatjuk

Kapcsolódó cikk:

Utazás a digitalizált termékek világába 4. rész

Utazás a digitalizált termékek világába 3. rész

Utazás a digitalizált termékek világába 2. rész

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek