Il Process Development Center (PDC) dell'Università del Maine crea opportunità per i produttori di carta di ricercare nuovi prodotti sostenibili e per gli studenti di partecipare all'innovazione del settore.
- Sistema di azionamento obsoleto per la gestione del web che ha portato a fermi macchina non programmati
- Disponibilità limitata di ricambi che ha ritardato il ritorno alla produzione, a volte di una settimana o più
- Servizi tecnici cancellati che sono costati ai clienti di produzione PDC fino a USD 20000 per evento
- L’inaffidabilità delle macchine ha messo a rischio le operazioni e il budget di PDC
- La collaborazione con l'industria ha permesso la selezione e il finanziamento di una soluzione di automazione avanzata
- Il progetto finale degli studenti ha sviluppato l'ambito di ammodernamento del sistema
- Soluzione per il sistema di azionamento coordinato per la gestione della carta garantirà l'affidabilità operativa e la visibilità del sistema
- Installazione e implementazione previste per l'inizio del 2025
- Gli aggiornamenti delle infrastrutture critiche aumenteranno l'affidabilità, la produzione e la sicurezza informatica degli asset
- PDC sarà in grado di massimizzare la disponibilità delle macchine e minimizzare il rischio di progetto
- PDC sarà in grado di continuare a operare come centro di ricerca di primo piano per i prodotti forestali, al servizio di produttori, docenti e studenti
Sfida
Il Process Development Center dell'Università del Maine (PDC) è un partner riconosciuto a livello globale dai produttori di carta e cartone che necessitano di accedere a un impianto di prova per l’innovazione di prodotto e di processo. L’imballaggio in fibra forestale rappresenta un’alternativa sostenibile alla plastica e i ricercatori delle principali aziende produttrici di carta e imballaggi utilizzano regolarmente la macchina cartiera pilota e i servizi tecnici del PDC.
Sebbene la maggior parte dei clienti del PDC abbia sede in Nord America, anche aziende europee e sudamericane che perseguono soluzioni di imballaggio sostenibile si affidano al PDC. Il PDC supporta inoltre la ricerca del corpo docente di UMaine e coinvolge gli studenti UMaine in esperienze pratiche retribuite.
Aumento dei tempi di fermo non programmati
I sistemi di automazione legacy sono sempre più difficili da mantenere e, dopo 35 anni, i guasti al sistema di azionamento per la movimentazione del nastro della macchina cartiera pilota sono aumentati. Gli episodi di fermo macchina costavano ai clienti del PDC fino a USD 20000 per evento e la perdita di entrate stava incidendo sul budget operativo del PDC. L’inaffidabilità della macchina cartiera pilota minacciava la reputazione del PDC come centro di eccellenza per la ricerca nel settore della carta e della cellulosa. I crash del sistema interrompevano anche la ricerca del corpo docente di UMaine e l’apprendimento degli studenti.
“La macchina cartiera pilota è la nostra linfa vitale per l’università”, ha dichiarato Colleen Walker, Ph.D., direttrice del PDC. “L’industria investe molto tempo e denaro per essere qui a testare i propri nuovi prodotti e abbiamo dovuto rimandarli a casa perché la macchina si è bloccata e non siamo riusciti a ripartire. Non dobbiamo funzionare 24/7, ma è ancora più importante che quando dobbiamo funzionare, funzioni davvero.”
Quando il PDC si è rivolto alla UMaine Pulp & Paper Foundation per assistenza nell’aggiornamento del sistema di azionamento coordinato obsoleto, Packaging Corporation of America, membro aziendale della Foundation e cliente di lunga data sia del PDC di UMaine che di Rockwell Automation, si è fatta avanti. Il PDC di UMaine ha selezionato Rockwell Automation come fornitore della soluzione e ha finanziato questa modernizzazione essenziale.
Soluzione
PCA ha raccomandato che la soluzione Paper Web Handling Coordinated Drive System di Rockwell Automation fosse la scelta giusta per migliorare l'affidabilità e massimizzare il tempo di disponibilità della macchina cartiera pilota di PDC. L'inclusione del Toolset PremierSystems™ e di Enhanced TrendPlus sulla workstation di progettazione fornirà agli operatori di PDC una maggiore visibilità e dati utilizzabili grazie a funzionalità di diagnostica predittiva e analisi.
Progettato per una movimentazione della carta efficiente, affidabile e sostenibile
Rockwell Automation utilizza standard di soluzioni globali per sistemi di azionamento coordinati, progettati per le complessità della gestione delle bobine di carta, dalla chiusura corretta del nip alla costruzione corretta del profilo della bobina. L'integrazione ottimale di alimentazione e processo riduce sia i tempi di progettazione che di messa in servizio. Tempi di avvio produzione più rapidi e affidabilità delle macchine, miglioramento continuo e supporto a lungo termine hanno reso la soluzione Rockwell Automation la scelta giusta per PDC.
Riduzione dei tempi di fermo, ottimizzazione della produzione con i dati
PremierSystems semplifica il lavoro delle operazioni e della manutenzione delle macchine cartiere in un'interfaccia unificata. Gli strumenti di diagnostica avanzata riducono i tempi di risoluzione dei problemi e aiutano gli operatori a risolvere le anomalie di funzionamento senza ulteriore assistenza. Grazie ai dati, gli operatori possono risolvere i problemi in meno tempo e lavorare in modo più efficiente.
La diagnostica predittiva Rockwell Automation integrata nella serie di convertitori di frequenza PowerFlex® 755T offre anche avvisi precoci fornendo visibilità sulla durata dei componenti critici e rilevando i guasti imminenti delle apparecchiature. Queste diagnostiche avanzate possono contribuire a ridurre i tempi di fermo non programmati e le spese di riparazione eccessive associate al funzionamento fino al guasto. La documentazione essenziale e altre infrastrutture di supporto tecnico sono integrate in PremierSystems, il che significa che gli operatori possono prendere le decisioni giuste in modo indipendente e con fiducia.
Enhanced TrendPlus è anche parte integrante della soluzione di diagnostica. Il software di acquisizione dati ad alta velocità di iba America, LLC acquisisce i dati a una frequenza di 5 ms, convertendo tutto ciò che il controllore rileva in dati analizzabili. Rockwell Automation aggiunge valore a questo pacchetto di andamento integrandolo nel toolset PremierSystems e configurandolo in modo specifico per la soluzione del sistema di azionamento.
Gli studenti guidano la pianificazione della modernizzazione
Gli studenti di ingegneria dell'UMaine hanno collaborato con PCA e Rockwell Automation per creare l'ambito di lavoro per l'aggiornamento del sistema. Questo è diventato il progetto finale degli studenti ed è stato utilizzato per informare la proposta di progetto e il piano di implementazione.
Risultato
Con l'implementazione del sistema di azionamento avanzato per la gestione del web prevista per l'inizio del 2025, il PDC potrà nuovamente offrire prestazioni affidabili della macchina cartiera pilota ai suoi clienti. Il principale centro di ricerca sui prodotti forestali continuerà a favorire l'innovazione da parte di produttori, docenti e studenti.
Rockwell Automation fornirà un supporto completo per l'aggiornamento dei sistemi di azionamento, compresi l'avvio e la messa in servizio. Siamo lieti di supportare il PDC dell'UMaine insieme a PCA e apprezziamo l'opportunità di aiutare il PDC a passare alla produzione intelligente.
La modernizzazione darà anche agli studenti dell'UMaine la possibilità di vedere e formarsi su una soluzione di automazione avanzata, sia che siano interessati all'industria cartaria, all'imballaggio sostenibile o alla meccanica della produzione.
"Lo scopo del PDC è quello di servire l'industria, ma anche di interessare gli studenti potenziali a una scuola che sta sviluppando soluzioni sostenibili utilizzando la fibra forestale", ha dichiarato Walker. "Gli studenti vogliono una carriera che risolva problemi che contano davvero. Questo aggiornamento ci mantiene rilevanti e in movimento in quella direzione. Questa modernizzazione fornirà agli utenti del settore ulteriori informazioni e dimostrerà ciò che è possibile oggi agli studenti dell'UMaine".
Pubblicato 11 settembre 2024