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Kia Motor Slovakia 減少多達 70% 的安全停機時間

Allen-Bradley GuardLogix 搭配 EtherNet I/P 上的 I/O 模組協助車體廠縮短停機時間,實現視覺化,將效率最大化

解決方案

結果

  • KMS 現在擁有絕佳可靠性的彈性生產線
  • 彈性化平台可減少維護和故障檢測
  • 更快找出問題並加以解決
  • 生產線更容易維護
  • KMS 現在考慮將類似解決方案套用到其他生產線

背景
Kia Motors Corporation (KMC) 創立於 1944 年,是韓國最早成立的汽車製造商。Kia 屬於 Hyundai-Kia 汽車集團旗下的公司,目標是成為全球最頂級的汽車品牌。為了提高在歐洲和全世界的市占率,KMC 在斯洛伐克日利納建造第一座位於歐洲的設施,自 2006 年 12 月開始生產,每年產量達 300,000 輛。

Kia Motor Slovakia (KMS) 在 2009 年時生產 Kia cee'd 和 Kia Sportage 這兩款車,其中 Kia cee'd 車款占了總產量的 80% 以上。全新 Sportage 和 Hyundai ix35 等較新的 SUV 車款則是在 2010 年加入生產線,因此 KMS 目前生產三款汽車。
SUV 車款占了 2010 年總產量的 50% 以上。KMS 在 2010 年總共生產 229,505 輛汽車。

挑戰
跟其他汽車公司一樣,製程最佳化變得前所未有地重要,為了得到最高的效率和生產力。KMS 需要整合式的解決方案,將資訊和裝置互相無縫連結在一起。

KMS 車體廠運作仰賴連接 ControlLogix 的 CompactLogix,其車體完工 (BC) 生產線負責組裝所有的可動零件,由 20 名員工手動操作。但經常發生的中斷,不只減損其生產力,有時更會導致 KMS 的整個生產線停止生產。

BC 生產線設定使用 SICK 安全繼電器,並以 SICK 安全掃描器和繼電器提供保護。其安全繼電器配線極為複雜,從安全裝置到主機櫃內的繼電器之間的導線過長,而且掃描器也沒有旁路功能。

安全電路或安全裝置為生產線造成多次的小停機,且經常很難找出故障的原因或位置,更換零件也需要較長的時間。加上安全配線迴路既長又複雜,幾乎經常可以預期生產線會停機。

繼電器式的安全控制是過去很常用的方法,可避開員工和機器之間的危險狀況。像是掃描器和緊急停止按鈕開關等連接到安全繼電器的安全裝置,都是可用來保護機器操作員的方法。

但繼電器提供的故障診斷功能有限,且很難隨著應用的變動而調整,因為繼電器需要硬配線。基於這些原因,並考量到關鍵狀況下,一個能夠提供狀態視覺化,可靠度和彈性比複雜的繼電器系統更為出色的替代整合式安全解決方案,正是 KMS 所需。

解決方案
為了尋找符合其需求、具備視覺化、可靠度更高的整合式安全解決方案,KMS 找上了 Rockwell Automation,由這家值得信賴的供應商為其滿足多數的作業需求,包括從廠房的生產開始。

Rockwell Automation 提出了一個安全系統提案,其中包含與安全相關的可程式控制器和網路。其採用安全控制器,取代傳統的安全繼電器,幫助客戶建立快捷且可調整的製程,協助保護操作員的安全。

Rockwell Automation 提供 Allen-Bradley GuardLogix 安全控制器,其以標準的 Allen-Bradley ControlLogix 處理器為基礎並擴充加入安全韌體和安全處理器。再加入遠端安全 I/O 模組,並連結到 EtherNet I/P 網路。另外,並針對現有的 Allen-Bradley PanelView Plus 面板研發安全狀況、警報、緊急事件的視覺化,以及控制系統和視覺化的程式設計。包括程式設計和安裝等所有作業均由 Rockwell Automation 客戶支援與維護 (CSM) 團隊提供。

Allen-Bradley GuardLogix 將 Logix 平台的優點,包括通用的程式設計環境、通用的網路和通用的控制引擎,以及整合式安全控制結合到容易使用的環境下,同時並提供安全整合等級 (SIL) 3 控制。藉由部署 Allen-Bradley ControlLogix 處理器,GuardLogix 使用者將取得通用程式設計軟體、控制器和 I/O 的優點,協助縮短研發時間,降低應用成本。

在傳統設計中,假如有人員進入到單元內或裝置在生產時失效,整個生產線便會停止。KMS 需要檢查各個區域和裝置,以找出問題所在。但由於不容易找出故障處,而且 KMS 也無法判斷該按下哪個安全按鈕,因此整個生產線將停止,直到找出故障並解決為止。

在新設計中,生產線分成五個區域,每個區域都有一個內含安全 Point I/O 的機櫃,且其配線只有 2 至 3 m 長。每個安全 Point I/O 均使用 RSLogix 5000 透過 EtherNet I/P 連接至 Allen-Bradley GuardLogix,此外每個掃描器都有旁路功能,而且還能發出指示燈訊號和切換。
現在當生產線中斷時,只有相關的區域會停止,而且指示燈還會標示出位置。操作員也能輕鬆透過 EtherNet I/P 利用視覺化了解各個區域的狀態,輕鬆找出故障,並快速解決問題,且在此同時其他區域則維持正常運轉。

結果
KMS 認定 Rockwell Automation 解決方案是一個完全成功的專案。從繼電器式的解決方案轉移到安全可程式邏輯控制器後,KMS 現在擁有絕佳可靠性的彈性生產線。這個彈性的平台除了縮短維護和故障檢測的時間,還能依要求協助保障安全。KMS 目前更計畫繼續擴充,將整合式安全概念套用到車體廠和沖壓廠的其他生產線。
KMS 車體廠維護經理 Ondrey Vasek 表示:「能更快找出故障並加以解決,讓我們減少 70% 的安全中斷時間,生產力也大幅提升。最重要的是,整個生產線更容易維護,讓我的工作輕鬆了許多。」KMS 其中一個目標是改善現有安全生產線的效率。接下來,KMS 現在考慮將類似解決方案套用到其他生產線。Rockwell Automation 整合式安全解決方案與 GuardLogix 的組合也可能成為 KMS 內部的標準平台。

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