Le Centre de développement des procédés de l'Université du Maine (PDC) crée des opportunités pour les fabricants de papier de rechercher de nouveaux produits durables et pour les étudiants de participer à l'innovation industrielle.
- Un système d'entraînement de manipulation de toile obsolète a entraîné des temps d'arrêt imprévus
- La disponibilité limitée des pièces a retardé le retour à la production, parfois d'une semaine ou plus
- L'annulation des services techniques a coûté jusqu'à USD 20000,00/événement aux clients de PDC Manufacturing
- Le manque de fiabilité des machines menaçait les opérations et le budget de PDC
- La collaboration industrielle a permis la sélection et le financement d'une solution d'automatisation avancée.
- Le projet de fin d'études des étudiants a développé la portée de la modernisation du système.
- La solution de système de commande coordonnée de la manipulation de papier en bobine assurera la fiabilité opérationnelle et la visibilité du système.
- L'installation et la mise en œuvre sont prévues pour début 2025.
- Les mises à niveau des infrastructures critiques augmenteront la fiabilité, la production et la cybersécurité des actifs
- PDC pourra maximiser la disponibilité des machines et minimiser le risque lié au projet
- PDC pourra continuer à fonctionner en tant qu'établissement de recherche de premier plan sur les produits forestiers au service des fabricants, des enseignants et des étudiants
Défi
Le Centre de développement des procédés de l'Université du Maine (PDC) est un partenaire mondialement reconnu des fabricants de pâtes et papiers qui ont besoin d'accéder à un site d'essai pour l'innovation en matière de produits et de procédés. L'emballage à base de fibres forestières est une alternative durable au plastique, et les chercheurs des principaux fabricants d'emballages et de papier utilisent régulièrement la machine à papier pilote et les services techniques du PDC.
Bien que la plupart des clients du PDC soient basés en Amérique du Nord, les entreprises européennes et sud-américaines qui s'engagent dans des emballages durables s'appuient également sur le PDC. Le PDC soutient également la recherche des professeurs de l'UMaine et engage les étudiants de l'UMaine dans des expériences pratiques rémunérées.
Augmentation des temps d'arrêt imprévus
Les systèmes d'automatisation existants sont de plus en plus difficiles à entretenir et, après 35 ans, les pannes du système d'entraînement de la machine à papier pilote ont augmenté. Les incidents de temps d'arrêt ont coûté jusqu'à USD 20000,00 par événement aux clients du PDC, et la perte de revenus a eu un impact sur le budget de fonctionnement du PDC. L'absence de fiabilité de la machine à papier pilote menaçait la réputation du PDC en tant que centre de recherche de premier plan dans l'industrie de la pâte et du papier. Les pannes du système ont également perturbé la recherche des professeurs de l'UMaine et l'apprentissage des étudiants.
« La machine à papier pilote est notre source de vie pour l'université », a déclaré Colleen Walker, Ph.D., directrice du PDC. « L'industrie consacre beaucoup de temps et d'argent pour être ici afin de tester ses nouveaux produits, et nous avons dû les renvoyer chez eux parce que la machine s'est arrêtée et que nous n'avons pas pu la redémarrer. Nous n'avons pas besoin de fonctionner 24 / 7, mais il est encore plus important que lorsque nous devons fonctionner, nous fonctionnions. »
Lorsque le PDC s'est tourné vers la UMaine Pulp & Paper Foundation pour obtenir de l'aide sur la mise à niveau du système d'entraînement coordonné obsolète, Packaging Corporation of America (PCA), membre d'entreprise de la Fondation et client de longue date de l'UMaine PDC et de Rockwell Automation, a relevé le défi. L'UMaine PDC a choisi Rockwell Automation comme fournisseur de solutions et a financé cette modernisation essentielle.
Solution
La PCA a recommandé la solution de système de commande coordonnée pour la manutention de la bande de papier de Rockwell Automation comme étant le choix approprié pour améliorer la fiabilité et optimiser la durée de fonctionnement de la machine pilote de PDC. L'inclusion de l'outil PremierSystems™ et de TrendPlus amélioré sur la station de travail d'ingénierie offrira aux opérateurs de PDC une meilleure visibilité et des données exploitables grâce aux fonctions de diagnostic et d'analyse prédictifs.
Conçue pour un traitement efficace, fiable et durable des bandes de papier
Rockwell Automation utilise des normes de solution globale pour système de commande coordonné, conçues pour les complexités de la manipulation de la bande de papier, de la fermeture correcte de la nasse à la construction correcte du profil du rouleau. L'intégration transparente de l'alimentation et du procédé réduit le temps d'ingénierie et de mise en service. Un délai de production plus rapide et une fiabilité des machines, des progrès continus et une assistance à long terme ont fait de la solution Rockwell Automation le choix idéal pour PDC.
Réduction des temps d'arrêt, optimisation de la production grâce aux données
PremierSystems simplifie le travail des opérations et de la maintenance des machines à papier dans une interface unifiée. Des outils de diagnostic avancés réduisent le temps de dépannage et aident les opérateurs à résoudre les problèmes de fonctionnement sans assistance supplémentaire. Grâce aux données, les opérateurs peuvent résoudre les problèmes plus rapidement et être plus efficaces.
Les diagnostics prédictifs de Rockwell Automation intégrés auvariateur c.a. PowerFlex® 755T offrent également des alertes précoces en fournissant une visibilité sur la durée de vie des composants critiques et en détectant les défaillances imminentes des équipements. Ces diagnostics avancés peuvent contribuer à réduire les temps d'arrêt imprévus et les dépenses de réparation excessives associées à l'exploitation jusqu'à la défaillance. La documentation essentielle et d'autres infrastructures d'assistance technique sont intégrées à PremierSystems, ce qui signifie que les opérateurs peuvent prendre les bonnes décisions de manière autonome et en toute confiance.
TrendPlus amélioré fait également partie intégrante de la solution de diagnostic. Le logiciel d'acquisition de données haute vitesse de iba America, LLC capture les données à une fréquence de 5 ms, convertissant tout ce que l'automate voit en données pouvant être analysées. Rockwell Automation ajoute de la valeur à ce package de tendances en l'intégrant dans la boîte à outils PremierSystems et dans la façon dont il est configuré spécifiquement pour la solution de système de variateur.
Les étudiants dirigent la planification de la modernisation
Les étudiants en ingénierie de l'UMaine ont travaillé avec PCA et Rockwell Automation pour créer le cahier des charges de la mise à niveau du système. Ce projet est devenu le projet de fin d'études des étudiants et a été utilisé pour informer la proposition de projet et le plan de mise en œuvre.
Résultat
Avec la mise en œuvre du système d'entraînement de pointe pour la manipulation de la bobine prévue pour début 2025, le PDC bénéficiera à nouveau de la fiabilité des performances de la machine à papier pilote pour ses clients. Le premier centre de recherche sur les produits forestiers continuera de permettre l'innovation par les fabricants, les enseignants et les étudiants.
Rockwell Automation fournira une assistance complète pour la modernisation des systèmes d'entraînement, y compris le démarrage et la mise en service. Nous sommes heureux de soutenir le PDC de l'UMaine en collaboration avec la PCA et nous apprécions l'opportunité d'aider le PDC à évoluer vers la fabrication intelligente.
La modernisation donnera également aux étudiants de l'UMaine la possibilité de voir et de se former sur une solution d'automatisation avancée, qu'ils s'intéressent à l'industrie papetière, à l'emballage durable ou à la mécanique de la fabrication.
« Le but du PDC est de servir l'industrie, mais aussi d'intéresser les étudiants potentiels à une école qui développe des solutions durables utilisant la fibre forestière », déclare Walker. « Les étudiants veulent une carrière qui résout des problèmes qui comptent vraiment. Cette modernisation nous permet de rester pertinents et d'aller dans cette direction. Cette modernisation fournira aux utilisateurs de l'industrie des informations supplémentaires et démontrera ce qui est possible aujourd'hui aux étudiants de l'UMaine. »
Publié 11 septembre 2024