山東神州機械有限公司(Shangdong Shenzhou Machinery Co. Ltd,)は1989年以来、産業用クレーンの製造とサービスを行なっています。同社の製品は、設備製造、製紙、エネルギー･電力、自動車･船舶、金属加工、航空宇宙、製鉄などの分野で幅広く使用されています。
- スマート無人クレーンを構築し、作業員と機器の安全性を高め、運用効率を向上させる。
- 負荷の制御、アンチスウェイ(揺れ防止)機能、回生能力を検証する、ControlLogix™コントローラとTorqProve™テクノロジを搭載したPowerFlex® 755TR低圧ACドライブ上に構築されたクレーン･オートメーション･ソリューション
- 作業員の挟み込み事故の可能性をゼロに削減
- 1日の派遣能力を10～30%向上
- 高い位置精度を達成: ±3mm以内
- 効率が5～10%向上
課題
クレーン作業の最新化
クレーンは、工業生産と物流において最も古く、最も重要な機器のひとつです。従来の天井クレーンの制御は手動で行なわれていました。重い荷重と手作業は、作業員や機器の安全性に問題を引き起こす可能性があります。また、このような操作は非効率的です。
クレーンの制御をインテリジェントで無人なものにアップグレードすることは、重工業全体のデジタルトランスフォーメーションを加速する可能性を秘めています。
ソリューション
クレーンの自動化で生産性と安全性を最適化
神州機械は、無人かつインテリジェントな天井クレーンの操作ソリューションの開発を目標に、ロックウェル･オートメーションにアプローチしました。このソリューションには、アンチスウェイ(揺れ防止)、スキュー制御(フローティング制御)、正確な位置決め、使いやすいオペレータ制御などの機能が含まれ、使用するお客様に安全性、信頼性、生産性を提供する必要がありました。当初は資材倉庫や廃棄物処理を対象としていましたが、神州機械は天井クレーンが使用されるあらゆる場所に適用できるソリューションを求めていました。
ロックウェル･オートメーションは、Allen-Bradley®のCompactLogix™コントローラ、PowerFlex® 755Tドライブ、PanelView™ Plus 7拡張オペレータインターフェイス(HMI)、エンコーダ、センサ、およびワイヤレスネットワークをベースとしたスマート天井クレーン･システム･ソリューションを開発しました。
Allen-BradleyのCompactLogixコントローラはクレーンの「頭脳」として機能し、効率的で統合されたロジック制御とモーション制御を提供します。
PowerFlex 755TRドライブがクレーンの位置と速度の両方を制御します。内蔵されたアンチスウェイ機能により、移動する荷の揺れを低減し、安全性と効率を向上させます。TorqProve制御は、吊り上げ用途での荷の制御を確認するのに役立ちます。さらに、このドライブには回生機能があり、蓄積されたエネルギーを入力電源ラインに戻すことができるため、エネルギー消費を削減できます。最後に、このドライブには予防保守機能が組み込まれており、メンテナンスの問題を特定し、ダウンタイムが発生する前にメンテナンススタッフに警告を出すことができます。この機能は、動作温度、電圧、電流をモニタし、主要コンポーネントの残存寿命を計算します。
エンコーダとセンサから収集されたリアルタイムデータは、EtherNet/IPを介してワイヤレスで送信され、オペレータに表示されます。この情報を使用して問題を特定し、迅速に修正を実施することができます。
結果
よりスマートで効率的な産業用クレーン
スマート天井クレーンシステムは、手動制御モード、HMIタッチスクリーンによる遠隔制御モード、シミュレーションモード、倉庫管理システムによる自律制御モードをサポートしています。現場のオペレータはもはやクレーンの下で操作する必要はありません。オペレータは遠隔操作室に安全に座ってクレーンの操作を監視できるため、作業員のピンチポイントの可能性がゼロになります。
この自律型クレーンソリューションは、資材の積み込み、収集、インテリジェントな保管、資材の搬出、保管･搬出の準備を人の手を煩わせることなく行なうことができるため、オペレータはより重要な業務に専念できるようになり、1日の派遣能力が10～30％向上します。
クレーンの操作は、PowerFlex 755TRアンチスウェイ技術によって最適化されます。このソリューションは、±3mmの位置精度を実現します。揺れの低減と制御の最適化により、クレーン全体の効率が5～10%向上します。
エネルギー使用は、内蔵の再生機能によって削減されます。
そしておそらく最も重要なことは、このシステムを製造システムや倉庫自動化システムに簡単に統合できることです。
山東神州機械有限公司の何偉会長のHe Wei (何偉)会長は、この結果を高く評価しました。「ロックウェル･オートメーションのデジタルソリューションは当社のニーズを満たし、インテリジェントな無人クレーンの開発に大いに役立ちました。私たちは今後もロックウェル･オートメーションと協力し、成功した経験とソリューションをより幅広い製品に応用していきます。このアプローチは、デジタル化と知性化を加速させ、当社の中核的な競争力をさらに高めることになるでしょう。」
ロックウェル･オートメーションのスマート天井ソリューションについては、こちらをご覧ください。
公開 2023年11月29日