Компания Landuwasco и её инновации в области автоматизации прачечных
Компания Landuwasco проектирует и строит установки для промышленных прачечных, предназначенные для сортировки, складывания и штабелирования текстиля. При этом производитель машин всё активнее использует технологии машинного зрения и робототехнику. Для клиента «textielreiniging LT» была разработана, в частности, машина Hera — многоуровневое устройство, способное автоматически укладывать и сортировать сложенный текстиль.
Для обеспечения электрических и пневматических приводов Landuwasco вступила в партнёрство с Festo, что принесло компании взаимные преимущества. Landuwasco, штаб-квартира которой находится во Флардингене, выступает как комплексный поставщик решений для текстильной чистки, химчисток и судовой отрасли. Компания начинала с оптовой торговли промышленным прачечным оборудованием и со временем развилась в разработчика и производителя специализированных систем: в настоящее время в штате работают двадцать сотрудников, часть из которых трудится в собственной инженерной службе, занимающейся проектированием и сборкой машин для индустрии текстильной чистки.
Эти установки предназначены для обработки больших объёмов текстиля, поступающего, например, из гостиниц, домовых и стационарных медицинских учреждений, а также промышленных предприятий — от десятков до сотен тонн в неделю. Автоматизация прачечного производства достигла высокого уровня, однако из-за аморфных свойств текстиля отдельные операции трудно полностью автоматизировать. В последние годы значительный прогресс обеспечили разработки в области машинного зрения, искусственного интеллекта и робототехники.
Главные задачи автоматизации сегодня — не только снижение затрат на рабочую силу, но и снижение физической нагрузки и монотонности труда сотрудников; автоматизация имеет ярко выраженный эргономический эффект и постепенно переводит роль оператора от физического труда к управлению и контролю. Исследовательско-конструкторское подразделение Landuwasco интенсивно внедряет эти новые технологии, ориентируясь на конкретные запросы клиентов, стремящихся обрабатывать своё чистое бельё быстрее, точнее и с меньшими трудозатратами.
Пока компания по-прежнему проектирует машины под заказ — каждая задача слишком уникальна для полной стандартизации. В качестве примера приводят разработку Hermes для немецкой промышленной прачечной Holterbosch: машина автоматически берёт из массы одноразовые салфетки для умывания, упорядочивает их, составляет стопки и связывает. Другой пример — обработка постиранной персональной одежды из медицинских учреждений: традиционно её вручную разделяли на отделе сортировки грязного белья, но всё чаще вещи оснащают RFID-метками, что позволяет автоматически идентифицировать и сортировать предметы.
Для этой задачи Landuwasco создала AI-управляемый Smart Picker, поддерживающий и улучшая действия человека: оператор высыпает содержимое мешка в робота, после чего «Апполон» автоматически разъединяет изделия и по одному подаёт в сканер. Система способна обрабатывать широкий спектр предметов — от носков до тёплых курток — и при случайном хвате двух предметов в одном цикле AI-модуль качества это определяет и выводит бракованные захваты из процесса, обеспечивая поступление в обработку только корректно отделённых единиц.
Технический директор Landuwasco Робин ван Ньвенхёйзен отмечает, что именно интеграция робототехники с системами машинного зрения и искусственного интеллекта определяет будущее отрасли. Ранее компания поставляла только промышленные прачечные машины, затем перешла к автоматизированным решениям для сепарации, сортировки, складывания и штабелирования текстиля, а теперь разрабатывает системы, берущие на себя всё больше ручных операций.
Среди ключевых задач остаётся логика сортировки: какое изделие взять первым, куда его направить и как корректно расположить на транспортной или складской поверхности, при этом всё должно согласовываться с механизмами складывания и укладки. Для решения таких задач Landuwasco время от времени привлекает поставщиков-партнёров, готовых совместно работать над инновациями. Ярким результатом такого партнёрства стала машина Hera — робот для штабелирования и сортировки сложенного текстиля.
В систему подаётся сложенный текстиль по нескольким уровням и транспортным линиям; центральную роль играет подъёмный механизм, поднимающий изделия вверх, и устройство, аккуратно укладывающее текстиль на стопку путём молниеносного убирания опорной пластины. Когда стопка готова, она выводится и передаётся для отправки владельцу. Конструкция потребовала решения ряда технических задач: обеспечение прочности и надёжности подъёмного механизма и достижение высокой скорости возвращения опорной пластины при сохранении точности укладки.
При проектировании Landuwasco самостоятельно выбрала портальные и направляющие элементы, но для получения нужной скорости и точности потребовалась глубокая экспертиза, которую компания нашла у партнёра Festo. Сотрудничество развивалось до уровня синергии: обе фирмы стремятся к инновациям и совместному решению связанных задач, что позволило получить оптимальное инженерное решение.
Festo, в свою очередь, смогла протестировать границы функциональности собственных новых продуктов в условиях реального применения. Одним из ключевых компонентов, применённых в Hera, стала контроллер-платформа CEPE («Control Electronic PC series Edge») из семейства Festo AX Controls — промышленный контроллер в исполнении IP20, управляющий и контролирующий электрические и пневматические компоненты в реальном времени.
Платформа поддерживает различные интерфейсы и ПО для motion- и IoT-задач, допускает модульную адаптацию с применением «приложений» и функциональных блоков. Интегрированная операционная система Festo AX OS на базе реального времени Linux и архитектуры PLCnext предоставляет экосистему разработчикам: фреймворки, SDK, блоки motion-управления и сторонние приложения.
Инженер и международный тренер Festo по электрической автоматизации Том Вестайн подчёркивает, что CEPE объединяет OT и IT, упрощая реализацию интеллектуальных решений у таких компаний, как Landuwasco. Для проекта Hera контроллер был адаптирован специально под камеру машинного зрения, что позволило отказаться от отдельного компьютера и централизовать управление всеми элементами машины на единой платформе.
Кроме управления, устройство собирает данные, полезные для предиктивного обслуживания и оптимизаций. Для внутреннего обмена данными на Festo AX OS применяется высокоскоростной интерфейс Global Data Space, а для связи с внешними компонентами используются EtherCAT и CPX-AP. После несколькихдневного обучения, включавшего углублённую работу с CODESYS, инженеры Landuwasco смогли самостоятельно писать программы в этой аппаратно-независимой среде, в том числе для управления роботами, которые компания всё чаще интегрирует в свои решения.
В Hera также применён проверенный элемент — зубчатый ремень ELGD, реализующий подъёмное и горизонтальное перемещение текстиля. Этот ремень, по сути стандартный по принципу действия, специально подготовлен для пыльной промышленной среды: он оснащён защитой и имеет повышенную прочность, что обеспечивает долгую и надёжную работу механизма в тяжёлых условиях.
Festo выполнила расчёты для салазок, перемещающих текстиль от подъёмника к стопке, чтобы обеспечить заданные высокие ускорения с учётом жёсткости конструкции и инерции движущихся масс. Для узла, где изделие падает на стопку при быстром убирании опорной пластины, был выбран вентильный остров VTUX — в финальном решении принята гибридная топология, сочетающая управляющие сигналы, вентильные острова и компактные отдельные модули вывода, смонтированные в перевёрнутом положении. Это решение позволило наиболее эффективно использовать пространство, сократить время сборки и снизить затраты.
Помимо перечисленных «специальных» компонентов, Festo поставила стандартные серводвигатели, серворегуляторы, пневматику и систему подготовки воздуха. Руководитель разработки Landuwasco Робин ван Ньвенхёйзен оценивает проект Hera положительно: машина получилась дешевле полностью автоматизированных систем, существующих ранее, при этом позволяя пользователю работать значительно эффективнее. В условиях дефицита квалифицированной рабочей силы это существенное преимущество.
К тому же разработка добавила компании знаний о возможностях контроллера CEPE и среде CODESYS, а также позволила повысить собственную компетентность в программировании функций, связанных с роботикой и машинным зрением — прочная база для будущих инноваций. Таким образом, пример Hera демонстрирует, как партнёрство между специализированным разработчиком машин и поставщиком систем автоматизации позволяет создавать более доступные и эффективные решения для отрасли прачечных: за счёт интеграции современных контроллеров, робототехники, машинного зрения и продуманной механики удаётся решать сложные инженерные задачи, повышая производительность и улучшая условия труда операторов.
