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AB 羅克韋爾工廠升級帶來安全與生產(chǎn)率提升
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)視機器健康狀態(tài)并響應(yīng)任何可能的錯誤，因此機械臂和傳送帶永遠不會發(fā)生故障，生產(chǎn)目標(biāo)永遠不會錯過。
但對于絕大多數(shù)制造廠來說，現(xiàn)實可能大為不同。許多工廠仍運行著未裝配任何智能設(shè)備的年久老化的機器。
對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機器的功能和需跟蹤的指標(biāo)，反復(fù)試驗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)采集和分析計劃。
隨著工業(yè)技術(shù)的進步，羅克韋爾自動化開發(fā)了一套可擴展的智能解決方案，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。
時機已到
Asaleo Care 是一家的個人護理和衛(wèi)生公司，專注于生產(chǎn)家庭和企業(yè)日常使用的消費必需品，業(yè)務(wù)覆蓋澳大利亞、新西蘭以及太平洋其他國家/地區(qū)。自 1955 年起，其在卡韋勞的工廠便是新西蘭唯——家衛(wèi)生紙原紙制造商。
該公司致力于向其 11 個工廠和設(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問題并轉(zhuǎn)向智能制造后，Asaleo Care 委托羅克韋爾自動化針對其薄紙機器設(shè)計、制造一套控制與驅(qū)動升級方案，并進行調(diào)試。“我們必須保持競爭力，以便能夠長期維持業(yè)務(wù)運營，這便是我們進行升級的主要原因。”Asaleo Care 電氣工程師 Paul Stevenson 如是說。
推動安全生產(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。這套系統(tǒng)已經(jīng)使用了 30 年，并且正面臨淘汰。多年以來，他們對維護系統(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。
羅克韋爾自動化幫助該公司評估了問題和潛在風(fēng)險，并利用其應(yīng)用知識設(shè)計了一套采用X技術(shù)的解決方案。新系統(tǒng)設(shè)計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，它還可以實現(xiàn)集成安全控制。
此次升級包括新電機和八臺用于薄紙機器生產(chǎn)線的新 Allen-Bradley PowerFlex® 變頻器。有源前端 (AFE) 功能支持再生制動，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 AFE，直流母線容量達到 2470 安培，可以為所有薄紙機器的公共母線變頻器系統(tǒng)供電。
輕松調(diào)試
羅克韋爾自動化的解決方案團隊多年來制定了大量的軟件標(biāo)準(zhǔn)，用以降低風(fēng)險，讓制造商一次就能正確配置機器。
就卡韋勞G廠來說，整個解決方案均由位于澳大利亞悉尼的 Lane Cove 裝配中心設(shè)計、制造和交付。為了盡可能縮短調(diào)試期間的停車時間，羅克韋爾自動化還進行了全面的工廠驗收測試 (FAT)，以在安裝前測試設(shè)備。
“這些機器不能停下來，而且就供應(yīng)渠道流程來說也不允許停車，時間始終是大問題。我們需要盡可能縮短停車時間，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 項目 Paul Kirsopp 表示，“盡管工廠正在進行的其他兩項重大升級也給我們的工作帶來了極大挑戰(zhàn)，但參與項目的每一個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
升級后，診斷信息的獲取變得更加方便，訪問、修復(fù)和維護系統(tǒng)的支持水平也得到大幅提升。老化機器變得更加可靠，并具備了先進的防護功能，生產(chǎn)率也有所提升。
該項目不僅僅涉及到向工廠交付新系統(tǒng)和技術(shù)。憑借在薄紙機器和造紙機領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗，解決方案團隊還為卡韋勞G廠提供了關(guān)于機器和設(shè)備的深入見解和知識。
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，而且速度提升后生產(chǎn)率也將隨之提升。“除此之外，機器運行更加安靜，以至于我們得時常檢查下它是否仍在運行。”Kirsopp 說道。
另一安全領(lǐng)D者
人員、機器和過程的生產(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。其印刷機采用二手設(shè)備建造而成，已經(jīng)運轉(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 噸的新聞用紙。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 和羅克韋爾自動化開展了一項風(fēng)險評估。
集成控制和安全
根據(jù)風(fēng)險評估的結(jié)果，工廠進行了創(chuàng)新安*方案調(diào)試。采用X集成控制和安全技術(shù)的印刷機終創(chuàng)造了一項難以超越的安全記錄。
該項目成功的關(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功能在印刷機進入低速模式之前不會被打開，同時在不恰當(dāng)時間打開設(shè)備防護功能時，會停止印刷機運轉(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 PowerFlex 直流變頻器，為鏈接回使用 ControlNet™ 通信的控制系統(tǒng)的印刷機供電。整個印刷機的防護裝置上安裝了超過 110 個 Sipha™ 傳感器。此外還采用了 PanelView™ 圖形終端，用以顯示防護裝置的實時狀態(tài)，以便快速排除故障。
安全防護記錄
印刷機包含六個印刷塔，六個卷紙架，以及兩個折疊機，用于制作終報紙。該印刷生產(chǎn)線可以作為一個印刷機運行，也可以作為兩個獨立的印刷機運行（每個印刷機各包含三個印刷塔外加一個折疊機）。為實現(xiàn)這一點，他們在安全系統(tǒng)中引入了分區(qū)，以便在用作單個印刷機時，所有印刷機的安全停止功能均處于活躍狀態(tài)；而當(dāng)作為兩個獨立的印刷機運行時，一個印刷機的安全停止功能不會控制另一個印刷機。
雖然也有緊急停止功能用來全面停止印刷機運轉(zhuǎn)，但僅僅在印刷機上就安裝有超過 150 個防護裝置，為了防止手指卷入并避免嚴(yán)重傷害，防護工作可能復(fù)雜又繁瑣，并且會導(dǎo)致維護和生產(chǎn)問題。
“新解決方案不會對生產(chǎn)或維護計劃造成任何停滯，而且能夠為員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，而且印刷機操作員也實施了一項月度檢查清單，以此來確認(rèn)所有防護裝置是否都運行正常。
自從印刷機安裝以來，防護開關(guān)從未發(fā)生過故障，而得益于_流的防護功能，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——長達 2369 天無失時工傷，在集團內(nèi)*。
照片說明：
此次升級包括新電機和八臺用于薄紙機器生產(chǎn)線的新 Allen-Bradley PowerFlex 變頻器。
GuardLogix 安全控制器滿足印刷機的所有安全和控制要求
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