AB 羅克韋爾工廠升級(jí)帶來安全與生產(chǎn)率提升

兩家行業(yè)領(lǐng)D者在老舊工廠中安裝創(chuàng)新安*方案后成功提高安全性和生產(chǎn)率。

想象一下，在智能工廠中，由連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和組件監(jiān)視機(jī)器健康狀態(tài)并響應(yīng)任何可能的錯(cuò)誤，因此機(jī)械臂和傳送帶永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生故障，生產(chǎn)目標(biāo)永遠(yuǎn)不會(huì)錯(cuò)過。

但對(duì)于絕大多數(shù)制造廠來說，現(xiàn)實(shí)可能大為不同。許多工廠仍運(yùn)行著未裝配任何智能設(shè)備的年久老化的機(jī)器。

對(duì)大部分的制造商而言，從目前的處境轉(zhuǎn)向智能工廠并沒有現(xiàn)成可用的解決方案。這種轉(zhuǎn)型需要深入了解每臺(tái)機(jī)器的功能和需跟蹤的指標(biāo)，反復(fù)試驗(yàn)以確定適合使用的設(shè)備以及J安裝位置，并制定全面的數(shù)據(jù)采集和分析計(jì)劃。

隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，羅克韋爾自動(dòng)化開發(fā)了一套可擴(kuò)展的智能解決方案，來幫助原始設(shè)備制造商 (OEM) 開啟智能制造之路并助力其闊步前行。

時(shí)機(jī)已到

Asaleo Care 是一家的個(gè)人護(hù)理和衛(wèi)生公司，專注于生產(chǎn)家庭和企業(yè)日常使用的消費(fèi)必需品，業(yè)務(wù)覆蓋澳大利亞、新西蘭以及太平洋其他國(guó)家/地區(qū)。自 1955 年起，其在卡韋勞的工廠便是新西蘭唯——家衛(wèi)生紙?jiān)堉圃焐獭?/p>

該公司致力于向其 11 個(gè)工廠和設(shè)施引入新技術(shù)，以不斷生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品并符合不斷發(fā)展的安全標(biāo)準(zhǔn)。下定決心著手解決過時(shí)問題并轉(zhuǎn)向智能制造后，Asaleo Care 委托羅克韋爾自動(dòng)化針對(duì)其薄紙機(jī)器設(shè)計(jì)、制造一套控制與驅(qū)動(dòng)升級(jí)方案，并進(jìn)行調(diào)試。“我們必須保持競(jìng)爭(zhēng)力，以便能夠長(zhǎng)期維持業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，這便是我們進(jìn)行升級(jí)的主要原因。”Asaleo Care 電氣工程師 Paul Stevenson 如是說。

推動(dòng)安全生產(chǎn)

卡韋勞G廠現(xiàn)有的變頻器系統(tǒng)是一套模擬直流系統(tǒng)，需要定期維護(hù)。這套系統(tǒng)已經(jīng)使用了 30 年，并且正面臨淘汰。多年以來，他們對(duì)維護(hù)系統(tǒng)所需的過程了如指掌，但盡管如此，他們還是需要頻繁更換電刷。

羅克韋爾自動(dòng)化幫助該公司評(píng)估了問題和潛在風(fēng)險(xiǎn)，并利用其應(yīng)用知識(shí)設(shè)計(jì)了一套采用X技術(shù)的解決方案。新系統(tǒng)設(shè)計(jì)考量了與舊交流變頻器系統(tǒng)相關(guān)的各種因素，例如電噪聲過大和電機(jī)循環(huán)電流。此外，通過采用配備安全速度監(jiān)控和安全門的 Allen-Bradley® GuardLogix® 控制器，它還可以實(shí)現(xiàn)集成安全控制。

此次升級(jí)包括新電機(jī)和八臺(tái)用于薄紙機(jī)器生產(chǎn)線的新 Allen-Bradley PowerFlex® 變頻器。有源前端 (AFE) 功能支持再生制動(dòng)，可以節(jié)省能源，并降低所有公共母線變頻器的諧波。通過并聯(lián)兩個(gè) AFE，直流母線容量達(dá)到 2470 安培，可以為所有薄紙機(jī)器的公共母線變頻器系統(tǒng)供電。

輕松調(diào)試

羅克韋爾自動(dòng)化的解決方案團(tuán)隊(duì)多年來制定了大量的軟件標(biāo)準(zhǔn)，用以降低風(fēng)險(xiǎn)，讓制造商一次就能正確配置機(jī)器。

就卡韋勞G廠來說，整個(gè)解決方案均由位于澳大利亞悉尼的 Lane Cove 裝配中心設(shè)計(jì)、制造和交付。為了盡可能縮短調(diào)試期間的停車時(shí)間，羅克韋爾自動(dòng)化還進(jìn)行了全面的工廠驗(yàn)收測(cè)試 (FAT)，以在安裝前測(cè)試設(shè)備。

“這些機(jī)器不能停下來，而且就供應(yīng)渠道流程來說也不允許停車，時(shí)間始終是大問題。我們需要盡可能縮短停車時(shí)間，并充分利用兩周的停工期來完成工廠的一些其他工作。”Asaleo Care 項(xiàng)目 Paul Kirsopp 表示，“盡管工廠正在進(jìn)行的其他兩項(xiàng)重大升級(jí)也給我們的工作帶來了極大挑戰(zhàn)，但參與項(xiàng)目的每一個(gè)人的積極合作終讓我們提前完成了交付。”

打造面向未來的工廠

升級(jí)后，診斷信息的獲取變得更加方便，訪問、修復(fù)和維護(hù)系統(tǒng)的支持水平也得到大幅提升。老化機(jī)器變得更加可靠，并具備了先進(jìn)的防護(hù)功能，生產(chǎn)率也有所提升。

該項(xiàng)目不僅僅涉及到向工廠交付新系統(tǒng)和技術(shù)。憑借在薄紙機(jī)器和造紙機(jī)領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，解決方案團(tuán)隊(duì)還為卡韋勞G廠提供了關(guān)于機(jī)器和設(shè)備的深入見解和知識(shí)。

現(xiàn)如今，該工廠的系統(tǒng)已無需大量技術(shù)投入，為重要的是可靠性也顯著增強(qiáng)，而且速度提升后生產(chǎn)率也將隨之提升。“除此之外，機(jī)器運(yùn)行更加安靜，以至于我們得時(shí)常檢查下它是否仍在運(yùn)行。”Kirsopp 說道。

另一安全領(lǐng)D者

人員、機(jī)器和過程的生產(chǎn)率并非可持續(xù)業(yè)務(wù)的唯——關(guān)鍵要素；研究顯示，將安全視為與生產(chǎn)率同等重要的_流 OEM，其整體設(shè)備效率 (OEE) 會(huì)明顯更高。

澳大利亞還有另外一家行業(yè)*也從工廠和系統(tǒng)升級(jí)中取得了巨大成功。

Fair 是澳大利亞和新西蘭地區(qū)大的媒體公司之一，自 1997 年起，便在新南威爾士州的塔姆沃思擁有自己的印刷廠。其印刷機(jī)采用二手設(shè)備建造而成，已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了大約 25 到 30 年。

鑒于媒體行業(yè)的發(fā)展需要企業(yè)不斷投資新技術(shù)并整合印刷中心，以便為更廣的地理位置提供服務(wù)，F(xiàn)air 決定將其塔姆沃思印刷廠進(jìn)行重新改造并轉(zhuǎn)變成一家新建工廠。

塔姆沃思印刷中心每周印刷 15 到 20 噸的新聞?dòng)眉?。除此之外，該中心還從事一些其他的印刷業(yè)務(wù)。為了在確保安全的同時(shí)不斷滿足這些生產(chǎn)需求，F(xiàn)air 聯(lián)合 Goss International 和羅克韋爾自動(dòng)化開展了一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

集成控制和安全

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果，工廠進(jìn)行了創(chuàng)新安*方案調(diào)試。采用X集成控制和安全技術(shù)的印刷機(jī)終創(chuàng)造了一項(xiàng)難以超越的安全記錄。

該項(xiàng)目成功的關(guān)鍵是需要一款*集成的解決方案，來為塔姆沃思印刷廠提供有效的安全、變頻器和過程控制。

而 GuardLogix 安全控制器便是理想之選，也是該解決方案的一個(gè)重要組件?？刂坪妥冾l器系統(tǒng)的配置可以確保一些安全防護(hù)功能在印刷機(jī)進(jìn)入低速模式之前不會(huì)被打開，同時(shí)在不恰當(dāng)時(shí)間打開設(shè)備防護(hù)功能時(shí)，會(huì)停止印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以避免造成傷害。

這款解決方案還整合了用于在安全 IO 和 GuardLogix 之間建立通信的 DeviceNet™，以提供集成安全、變頻器和過程控制；并采用四個(gè) PowerFlex 直流變頻器，為鏈接回使用 ControlNet™ 通信的控制系統(tǒng)的印刷機(jī)供電。整個(gè)印刷機(jī)的防護(hù)裝置上安裝了超過 110 個(gè) Sipha™ 傳感器。此外還采用了 PanelView™ 圖形終端，用以顯示防護(hù)裝置的實(shí)時(shí)狀態(tài)，以便快速排除故障。

安全防護(hù)記錄

印刷機(jī)包含六個(gè)印刷塔，六個(gè)卷紙架，以及兩個(gè)折疊機(jī)，用于制作終報(bào)紙。該印刷生產(chǎn)線可以作為一個(gè)印刷機(jī)運(yùn)行，也可以作為兩個(gè)獨(dú)立的印刷機(jī)運(yùn)行（每個(gè)印刷機(jī)各包含三個(gè)印刷塔外加一個(gè)折疊機(jī)）。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，他們?cè)诎踩到y(tǒng)中引入了分區(qū)，以便在用作單個(gè)印刷機(jī)時(shí)，所有印刷機(jī)的安全停止功能均處于活躍狀態(tài)；而當(dāng)作為兩個(gè)獨(dú)立的印刷機(jī)運(yùn)行時(shí)，一個(gè)印刷機(jī)的安全停止功能不會(huì)控制另一個(gè)印刷機(jī)。

雖然也有緊急停止功能用來全面停止印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，但僅僅在印刷機(jī)上就安裝有超過 150 個(gè)防護(hù)裝置，為了防止手指卷入并避免嚴(yán)重傷害，防護(hù)工作可能復(fù)雜又繁瑣，并且會(huì)導(dǎo)致維護(hù)和生產(chǎn)問題。

“新解決方案不會(huì)對(duì)生產(chǎn)或維護(hù)計(jì)劃造成任何停滯，而且能夠?yàn)閱T工提供我們想要打造的安全和工作環(huán)境。”塔姆沃思印刷廠工廠 David Hedges 說道。

此外，F(xiàn)air 還發(fā)現(xiàn)工作組件可靠性大增，而且印刷機(jī)操作員也實(shí)施了一項(xiàng)月度檢查清單，以此來確認(rèn)所有防護(hù)裝置是否都運(yùn)行正常。

自從印刷機(jī)安裝以來，防護(hù)開關(guān)從未發(fā)生過故障，而得益于_流的防護(hù)功能，印刷廠也未出現(xiàn)任何受傷或未遂事故。這很好地反映在了該印刷廠的安全記錄中——長(zhǎng)達(dá) 2369 天無失時(shí)工傷，在集團(tuán)內(nèi)*。

照片說明：

此次升級(jí)包括新電機(jī)和八臺(tái)用于薄紙機(jī)器生產(chǎn)線的新 Allen-Bradley PowerFlex 變頻器。

GuardLogix 安全控制器滿足印刷機(jī)的所有安全和控制要求