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ケーススタディ

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ダン・ウェブ社は、ロックウェルオートメーションの統合アーキテクチャソリューションを導入することで、エンジニアリングの労力、コスト、時間を削減

カスタマイズされたエアレイド生産プラントおよび機械の大手生産者は、複数の運用上および設計上のメリットをエンドユーザに提供

課題

  • ダン・ウェブ社は既存のプラントフロアの生産システムにシームレスに統合する必要があった長さ90mのエアレイド生産プラントの建設を任された。

ソリューション

結果

  • インダストリ4.0の定義に沿ったスマートで柔軟な機械
  • 完全統合の制御スイート – ラインおよびより広い工場
  • すべての主要システムはEtherNet/IP™ (単一ネットワーク)上で動作
  • 単一のソフトウェアプラットフォームでほぼすべてをプログラミング
  • お客様の既存のオートメーション基盤にシームレスに統合

背景

常に新しい製品とプロセスが開発されているため、多くの機械メーカは、コアマシンの設計をスケーラブルかつ簡単に適合させて、エンドユーザのお客様に、常に変化する消費者と市場の需要に対応するためにプロセスと製品を適応させる必要がある生産の柔軟性を与える必要があります。この柔軟性には、制御アーキテクチャが含まれます。そのため、機械メーカは、オートメーションのサプライヤが強力で統合されたスケーラブルなソリューションを提供し、お客様の需要に対応できるようにする必要があります。これらのオートメーションソリューションは、ホストマシンの寿命に見合った寿命も提供する必要があります。

デンマークのガルテンを拠点とするダン・ウェブ・マシナリー社は、1976年にジョン・モースゴーによって設立され、ターンキーのエアレイドライン、スタンドアロンのウェブ成形システム、ハンマーミル、その他のエアレイド関連機器の世界的なリーディングサプライヤになりました。

同社は、複数のタイプの完成品向けの頑丈な高速モジュール式生産ラインを構築しています。これらには、テーブルクロス、ナプキン、ワイプ、ウェットティッシュ、業務用ウエス・ワイプ、女性用衛生用品、梱包材などのラテックス接着エアレイド(LBAL/BBAL)製品が含まれます。熱接着エアレイド(TBAL)製品には、赤ちゃん用おむつのコア材料、女性用衛生用品、尿失禁パッド、ミートパッド、および梱包材が含まれ、水素結合エアレイドまたはX接着エアレイド(HBAL/XBAL)製品も、赤ちゃんのコア材料や、おむつ、女性用衛生用品、尿失禁パッドを形成しています。最後に、マルチボンドエアレイド(MBAL)製品(LBALとTBALの組み合わせ)は、吸収性コアやさまざまなワイプにも広く使用されています。

世界中の大規模な顧客に対して、ダン・ウェブ社は通常「ワンオフ」マシンを建造しており、それらのマシンは60%のコアしか共有していません。マシンの残りの40%は、お客様の正確な要件によって決定されます。ダン・ウェブ社のオートメーションマシンの最もユニークな要素は、同社の特許取得済みフォームヘッダです。これは、長年の知識と相まって、世界中の100を超えるプラントで長寿命と高生産数を実現します。

米国の新しい18,580m2 (200,000フィート2)のエアレイドマテリアル工場の最近のアプリケーションでは、ダン・ウェブ社は、長さ90m、高さ12m、幅5mの新しい機械の製造を任されました。これは、ダン・ウェブ社がこれまでに建造した最大のアプリケーションの1つです。この例では、特殊紙と繊維ベースのエンジニアリング材料のグローバルメーカであるお客様は、新しいマシンをプラントの既存のAllen-Bradley®のオートメーションと工場の基盤とシームレスに接続することを望んでいました。そのため、ダン・ウェブ社はロックウェル・オートメーションのIntegrated Architecture® (統合アーキテクチャ)制御ソリューションを採用しました。

課題

この特定のプロジェクトの最大の課題はすべてTCP/IP接続でした。新しいイーサネットネットワークの最適なレイアウトと既存のイーサネットインフラとの接続を決定するために、ロックウェル・オートメーションとダン・ウェブ社の間で多くの話し合いと会議が行なわれました。400を超えるTCP/IP接続デバイスと200の安全接続がある場合、I/O点数はソリューションで使用されるプログラマブル・オートメーション・コントローラ(PAC)の数に影響します。

また、ダン・ウェブ社は高資本資産の機械のスペアとテクニカルサポートに世界中のどこにでも簡単かつ迅速にアクセスできるサプライヤを必要としていたため、世界中で製品とサービスを提供できるサプライヤは、設計上の考慮事項のもう1つの主要な部分でした。

ソリューション

この設置の場合、ダン・ウェブ社はロックウェル・オートメーションのソリューションを提供するようにお客様に指示されましたが、ダン・ウェブ社の電気エンジニアであるラーズ・ハンセン氏は次のように説明しています。「エンドユーザが制御ソリューションに特定の要件を持っていない場合、ロックウェル・オートメーションが推奨される標準です。」

ハンセン氏はさらに続けます。「また、エンドユーザは、Stratix™ 5700および5400イーサネットスイッチを含む特定のネットワーク製品とプロトコルを使用していました。また、可変周波数ドライブはAllen-BradleyのPowerFlex® 525または753ユニットである必要があり、モーションはAllen-BradleyKinetix® 5500サーボドライブによって提供されることも決定しましたHMIも、Allen-BradleyPanelView™ Plus 7 Performanceディスプレイであることが必要でした。この特定の製品セットと要件の理由は、すべての主要なオートメーションコンポーネントがTCP/IPで通信でき、すべてをStudio 5000®環境でプログラムできるようにするという要求のためでした。エンドユーザのためだけでなく、プラントを拡張する場合は、メンテナンスやハードウェアの追加も必要です。

合計で、Rockwell Automation®の統合アーキテクチャソリューションは、3台のAllen-BradleyControlLogixプログラマブル・オートメーション・コントローラ(L72Sが2台およびL85が1台)、217台のPowerFlex 525、753、および755可変周波数ドライブ、5台のKinetix 5500サーボドライブ、28台のPanelView Plus Performance HMI、および12台のStratix 5400および5700イーサネットスイッチから構成されていました。これらは、さまざまなAllen-BradleyのPOINT I/O™モジュール、さまざまな安全コンポーネントおよびセンサによって補完されました。

また、ダン・ウェブ社は、PLCのプログラミング、モーションプロファイルの作成、ネットワークインフラのアーキテクチャとトポロジの作成において、機械の製造、およびグローバルOEMテクニカルコンサルタント(GOTC)のコマーシャルおよびフィールド・サービス・エンジニアから多大なサポートを受けていました。ハンセン氏は次のように説明します。「このマシンには完全に統合された制御ソリューションを備えていました。この統合されたアプローチにより、製品の設置と立上げがはるかに簡単になりました。つまり、市場投入までの時間を大幅に短縮できるということです。これは、この規模のラインでは、注文の受理から納品までの時間が2年にも及ぶことを考えると特に重要です。」

結果

ハンセン氏はさらに続けます。「ロックウェル・オートメーションの製品は使いやすく、地元のロックウェル・オートメーションの事業所とダン・ウェブ社の効果的な関係により、多くの課題が取り除かれました。また、米国では、エンドユーザが地元のロックウェル・オートメーションのフィールド・サービス・エンジニアを使用して、立上げを支援することができます。」

彼は次のように詳述します。「主にすべての主要コンポーネントが同じネットワーク上にあり、同じ単一のソフトウェアパッケージでプログラムされているため、Studio 5000のおかげで、プログラミングと構成の時間も短縮できました。この共通プラットフォームアプローチでは、すべてのコンポーネントがイーサネット経由で通信するため、全体の配線が削減され、パネルに取付けられた10本の別々のワイヤではなくパッチケーブルしか必要ありませんでした。すべてのドライブが安全にイーサネットを介して配置されているため、PACのプログラミングに多くの柔軟性が提供され、すべてのPanelView HMIが同じレイアウトを使用するため、1つのテンプレートを作成するだけで済みました。」

ハンセン氏は以下のように結論付けました。「ロックウェル・オートメーションのコマーシャルエンジニアおよびグローバルOEMテクニカルコンサルタント(GOTC)のサポートも非常に優れており、機械のオートメーションソリューションのさまざまな側面を支援し、ネットワークの要件をサポートするためにエンドカスタマと連携し、全体的な制御ソリューションに多くの信頼を寄せてくれました。2018年には、Allen-Bradleyのプラットフォームを使用するプロジェクトもいくつかあります。これらは少し小さいですが、セットアップは非常に似ており、プログラミングとコードを再利用できます。」

Allen-Bradley, ControlLogix, Integrated Architecture, Kinetix, LISTEN. THINK. SOLVE., PowerFlex, PanelView, POINT I/O, Rockwell Automation, Stratix, およびStudio 5000は、Rockwell Automation, Incの商標です。
EtherNet/IPはODVA, Inc.の商標です。

Rockwell Automationに属していない商標は、それぞれの企業に所有されています。

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