Warner Robins Air Logistics Complex verbessert Zuverlässigkeit mit Batch-System

Die Einsatzbereitschaft von Militärflugzeugen aufrechtzuerhalten, ist eine große Aufgabe für sich. Während der Wartung muss ein Flugzeug vollständig zerlegt werden, damit seine einzelnen Teile vor dem Wiederzusammenbau überprüft und instand gehalten werden können. Es ist ein mühsamer, aber notwendiger Prozess, um Leistung und Sicherheit zu gewährleisten.

Der Warner Robins Air Logistics Complex (WR-ALC) bietet diese und andere wichtige Unterstützung für die US Air Force auf der Robins Air Force Base in Zentralgeorgien. Mit etwa 7000 Mitarbeitern bietet der Komplex Flugzeuginstandhaltung, Unterstützung bei der Depotinstandhaltung, technische Unterstützung und Softwareentwicklung für große Luftwaffensysteme.

In den letzten Jahren hat der WR-ALC den Bau seiner hochmodernen Metallveredelungsanlage (AMFF) für die Instandhaltung von Flugzeugteilen abgeschlossen. Die 98000 Quadratfuß große Anlage verfügt über neun automatisierte Linien, die Flugzeugteile chemisch behandeln und reinigen. Und obwohl diese neue automatisierte Anlage große Vorteile bietet – einschließlich der Verringerung der Chemikalienexposition der Arbeiter – führten Probleme mit einem der Steuerungssysteme der Anlage zu Problemen, darunter beschädigte Teile und verlängerte Ausfallzeiten.

Das proprietäre Steuerungssystem der 24-Tank-Beschichtungslinie mit zwei Hebezeugen der AMFF stellte mehrere Herausforderungen dar. Es führte die falsche Zeitfolge für die Handhabung von Düsenbauteilen aus. Dies konnte dazu führen, dass ein Hebezeug an der falschen Position war, Teile zum falschen Zeitpunkt aufnahm und ablegte, was zu irreparablen Schäden führte. Das System konnte auch Teile beschädigen, indem es sie zu lange in den Entschichtungs- oder Beschichtungslösungen ließ.

Aufgrund dieser Probleme ermöglichte das ursprüngliche System keine Planung und erforderte eine ständige Überwachung, um sicherzustellen, dass es die Aufgaben zur richtigen Zeit ausführte.

Darüber hinaus war das Steuerungssystem nicht in der Lage, wichtige Berichte abzurufen, um die Analyse der Reise eines Teils durch den Prozess in Echtzeit zu ermöglichen. Stattdessen mussten Berichte während einer Schichtpause erstellt werden, wenn die Linie keine andere Aufgabe ausführte, was den Betrieb störte.

„Wir haben unser System etwa zwei Jahre lang genutzt und hatten ständig Probleme, die zu großen Unannehmlichkeiten für unseren Betrieb führten“, sagte James Prince, Techniker für Maschinenbau, WR-ALC. „Wir brauchten ein zuverlässigeres System. Wir brauchten es, um Berichte einfacher ausführen und Teile effizienter handhaben zu können, um Kosten und Schäden zu reduzieren. Wir brauchten auch wirklich die Informationen aus den Berichten, damit sie nützlicher sind und größere betriebliche Einblicke bieten.“

Bei der Suche nach Lösungen für ein neues Steuerungssystem hatte das WR-ALC-Team bereits Erfahrung mit Rockwell Automation Produkten und Lösungen.

"Es gab wirklich keine andere Option, die uns in den Sinn kam, als wir eine Lösung für unser Problem suchten", sagte Prince. "Wir haben Rockwell Automation Produkte verwendet, daher wussten wir, dass ihre Lösungen skalierbar und einfach zu aktualisieren sind, was den längstmöglichen Lebenszyklus ermöglicht."

PREMIER System Integrators, ein Solution Partner im Rockwell Automation PartnerNetwork Programm, unterstützte bei der Entwicklung und Implementierung des neuen Steuerungssystems. Mit Expertise in Netzwerkarchitektur-Design und Manufacturing Execution Systems halfen die Integratoren, die Ausfallzeit für die Implementierung des neuen Systems auf nur eine Woche zu minimieren.

Es wurden zahlreiche Änderungen am Netzwerk vorgenommen, um ein neues und zuverlässigeres System zu schaffen. Das Netzwerk wurde auf ein Collapsed-Core-Design umgestellt, bei dem die Kern- und Verteilungsschichtfunktionen des Netzwerks mit einem einzigen Gerät implementiert werden. Dieses Design basiert auf den Converged Plantwide Ethernet (CPwE) Richtlinien, die Rockwell Automation gemeinsam mit Cisco, einem Strategic Alliance Partner im PartnerNetwork Programm, entwickelt hat. CPwE-Richtlinien helfen Industrieunternehmen bei der Bereitstellung skalierbarer, sicherer, sicherer und zukunftsfähiger industrieller Netzwerkarchitekturen.

Die gesamte Gerätesteuerung wurde auf SPS-Logik umgestellt. Außerdem wurden die unmanaged Switches in den SPS-Schaltschränken und im industriellen Rechenzentrum auf Stratix 5400 industrielle managed Switches und Cisco Catalyst 3850 Series Switches aufgerüstet. Dadurch konnte der Datenverkehr getrennt werden, und es wurde mehr Transparenz über den Zustand des Netzwerks geschaffen.

Neben Netzwerk-Upgrades installierte das Team die FactoryTalk Software-Suite von Rockwell Automation, einschließlich Batch-, Fertigungsintelligenz-, HMI- und Historian-Systemen.

Die moderne Batch-Softwareunterstützt das Unternehmen bei der Rezeptverwaltung und sorgt für einheitliche Rezepte für alle verschiedenen Düsenkomponenten und die entsprechenden Reinigungs- und Wartungsprozesse. Dadurch wurde das Fallenlassen von Teilen beendet. Materialmanager-Software wurde ebenfalls eingesetzt, um Teile während ihrer Inspektionen zu verfolgen. Die Bediener können sich jetzt auf das System verlassen und erwarten, dass es wie bestellt funktioniert.

Insgesamt bietet die Batch-Lösung ein effizientes Zeitmanagement und eine verbesserte Zuverlässigkeit im Betrieb für die Bediener.

"Die FactoryTalk Batch Software ist flexibel und ließ sich problemlos von ihrer herkömmlichen Verwendung auf die Steuerung der Galvaniklinie anpassen", sagte Larry Grate, Director of Technology, PREMIER System Integrators. "Die Integration von Prozessdaten in das Batch-Berichtsframework war ebenfalls ein unkomplizierter Prozess und gab den WR-ALC-Bedienern die Informationen, die sie benötigten, um die Produktqualität und die Betriebseffizienz zu verbessern."

Die Fertigungsintelligenz-Software half bei der Erstellung eines Qualitätsberichts für eine Charge. Dieser Bericht enthält wichtige betriebliche Informationen wie Produktdetails, Temperatur, Zeitdaten, Alarminformationen und mehr während des Betriebs. Wenn später ein Problem auftritt, können die Bediener so Fehler an der Quelle beheben, was WR-ALC wertvolle Zeit und Geld spart. Neue HMIs bieten den Bedienern zudem eine direkte Visualisierung, während die Teile den Inspektionsprozess durchlaufen, um sicherzustellen, dass alles korrekt funktioniert.

Während des gesamten Prozesses zeichnet der Historian alle gesammelten Informationen auf und fungiert als zusätzliche Festplatte für das Netzwerk. Schließlich wurden alte HMI-PCs durch Thin Clients mit ThinManager Software ersetzt. Im Gegensatz zu PCs können die Thin Clients zentral konfiguriert und verwaltet werden und müssen nicht einzeln gepatcht werden. Und wenn ein Terminal ausfällt, kann es in weniger als zwei Minuten ohne Datenverlust ersetzt werden.

Diese Lösungen haben den WR-ALC bei der Wartung kritischer Flugzeugteile auf ein solides Fundament gestellt.

Seit der Inbetriebnahme des umgerüsteten Systems im Februar 2018 wurden keine Teile mehr beschädigt oder fallen gelassen. Die Betreiber wissen jetzt, dass das System das richtige Rezept ausführt. Das robuste Batch-Steuerungssystem zeigt bei der Planung oder Ausführung eines Batches keine Fehler mehr. Und der Systemdurchsatz wurde auf 80 Prozent erhöht.

Die Fertigungsintelligenz-Software liefert Berichte, die prägnant sind, aber mehr nützliche Informationen für die Bediener enthalten, da historische Daten für die Analyse Trenderstellung verfügbar sind. Ein integriertes Alarmsystem ist zeitnah und effektiv und hilft Bedienern und Ingenieuren, potenzielle Probleme schnell zu diagnostizieren, bevor sie auftreten und Schäden verursachen. Und das CPwE-konforme Netzwerk ist fehlertolerant und robuster. 
 
„Mit diesen neuen Lösungen fühlen sich die Bediener sicher, wenn sie das System verwenden, und haben ein Gefühl der Eigenverantwortung, wenn sie mit den verschiedenen Komponenten arbeiten. Es gibt keinen Grund zur Sorge, dass das System nicht wie vorgesehen funktioniert, und insgesamt wurden Schäden vollständig beseitigt – was uns Millionen von USD spart“, sagt Prince.

Die oben genannten Ergebnisse beziehen sich speziell auf die Verwendung von Rockwell Automation Produkten und Dienstleistungen im Warner Robins Air Logistics Complex in Verbindung mit anderen Produkten. Spezifische Ergebnisse können bei anderen Kunden variieren.

Markeninformationen:

FactoryTalk, PartnerNetwork, Stratix und ThinManager sind Marken von Rockwell Automation Inc.