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個案研究

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太平洋海岸航運擴大其出口業務

挑戰

  • 裝船機必須由駕駛室內轉變為遠端操作,以支援新的乾貨產品。隨著向遠端操作的轉移,人們擔心會影響工作效率及潛在的設備碰撞。

解決方案

  • ControlLogix控制系統讓標準化平台易於整合
  • FactoryTalk View SE軟體可由遠端檢視流程的細節
  • 雷達感測器提供了船舶內部及周圍的防撞偵測及視圖

結果

  • 實施遠端操作 - 新系統讓作業員在控制室操作裝船機,同時檢視如防撞區等重要資訊。
  • 強化安全性及工作效率 - 將作業員從駕駛室轉移到控制室減少了他們會面臨的安全風險。
  • 拆卸作業員駕駛室讓作業員可更快速地裝載更多產品。

將加拿大的資源與世界串連起來

硫黃是一種用途廣泛的資源,可用來製造橡膠、油漆、殺蟲劑,甚至醫藥。要將貨物(加拿大艾伯塔省油砂開採的主要副產品)從加拿大艾伯塔省運往全球市場可不是一件容易的事。軌道車必須行駛數百公里,並穿過洛磯山脈,才能將硫黃裝載到開往中國及其他地方的船隻上。

太平洋海岸航運(PCT)是參與這大規模物流成效的主要參與者。該公司在英屬哥倫比亞省溫哥華附近的航運碼頭,平均每年接收超過3.6萬節硫黃軌道車。PCT每年還處理了數十萬噸的乙二醇及芥花油。

最近,PCT在其業務中增加了一種新的乾貨商品:鉀鹽,這是一種從地下沉積物中開採而富含鉀的鹽。鉀鹽分為三個等級─工業級(白色)、顆粒狀及標準級(均為粉紅色)。這兩種顏色的鉀鹽不能相互接觸。

PCT維修經理Rod Kenyon表示:「在營運中增加一種新的貨物讓我們很難在保持元素分離的情況下,不影響工作效率。」

新增至組合中

將像硫黃這樣的乾貨從軌道車運輸到船舶的流程包含了幾個步驟。當硫黃第一次藉由軌道車送至PCT時,會移到一個儲倉裡,直到其船隻抵達。然後它會被帶到裝船機上,通過艙口蓋從儲倉運到船上。

PCT的裝船機最早建造於1998年,是一台停靠在泊位上的大型機器,泊位是靜止船隻的指定位置,可方便原料的裝卸。為了將硫黃運到船上,裝船機的延伸臂,也被稱為吊桿,在船舶上轉動、旋轉及掃掠,以確保重量分配準確且平均。這個流程由駕駛室的作業員在吊桿末端進行控制。

硫黃穿過艙口直接沿著與吊桿相連的滑槽運送。但對於鉀鹽,需要串接滑槽以減緩流程,避免損壞鉀鹽。此滑槽由一系列沿著漏斗曲折而下的圓錐及漏斗所組成。

Kenyon表示:「我們需要升級我們的裝船流程及技術,以便能在硫黃與鉀鹽滑槽之間快速轉換,「我們還需要在裝船時,防止兩種鉀鹽之間的交錯污染。」

該公司在研究這些更新時所面臨的主要挑戰是作業員的駕駛室。因為駕駛室實質上擋住了去路,沒辦法在硫黃及鉀鹽滑槽之間有效切換。

PCT開始尋找一種解決方案,以將駕駛室從吊桿上移除,讓作業員能從遠端控制及監控流程。若該公司得以成功克服,這將是北美首例以此方式進行裝船。

從駕駛室轉移到控制室

PCT開始調查各種方案,使滑槽可以互換,並將作業員從駕駛室轉移到控制室。為了協助設計及執行,該公司求助於洛克威爾自動化及enCompass Solutions Group,enCompass Solutions Group是洛克威爾自動化在PartnerNetwork計畫中認可的系統整合商。

團隊通力合作,確定滑槽的最佳解決方案是使輸送機的頂部或壓力盒可以互換。這將使更換產品時更易轉換,並減少清潔工作,整個拆卸、清潔及更換滑槽的流程只需30分鐘。

更大的挑戰是將作業員轉移到控制室。作業員需要能夠看見船舶四周,以防止移動的機器零件與船上的各種物體相撞─這是他們可以從駕駛室觀察到的事情。作業員還需要檢視船上的情況,以了解裝船機的限制及滑槽在艙口內的懸掛位置,以避免與開口的兩側相撞。

在作業員的協助下,PCT在裝船環境中增加了多個攝影機視角,以在控制室重現駕駛室內的視角。

PCT已在洛克威爾自動化的Allen-Bradly ControlLogix控制系統上建立標準化,並採用了與控制器連接並綁定EtherNet/IP的雷達感測器。感測器在船外提供防撞偵測,並在裝載貨物時提供艙口內的視角。

感測器也連接洛克威爾自動化的FactoryTalk View軟體,可將資訊傳送給作業員。例如,作業員可檢視防撞區,以監控並解決裝船流程中的問題。管理人員也可看到這個流程,並得知船舶什麼時候裝載、裝載率及哪些特定的艙口正在進行裝載。

在寒冷的環境中作業

使用舊系統時,一名作業員得在裝船機駕駛室中連續坐上四個小時,直到另一名作業員來接班。作業員還必須行經好幾個樓梯以往返駕駛室,即使在惡劣的天氣條件下也是如此。當他們坐在駕駛室裡時,也面臨著潛在的機械碰撞的風險。

Kenyon表示:「現在,有了遠端功能,我們的作業員可從舒適且安全的控制室中,於不同艙口之間移動,因而可自信地避免碰撞的危險,」

PCT體驗了更高的裝載效率。藉由移除吊桿末端的作業員駕駛室,可減輕裝船機的重量,讓PCT能更快地裝載更多貨物。

例如,作業員可使用舊系統裝載5,000噸的硫黃。現在他們可安全地裝載6,500噸。PCT也減少了裝船所需的時間。裝載5,000噸可能需要長達兩個小時的時間,現在卻只需要一個小時。在某些情況下,由於新的裝船機結構及流程提高了效率,可取消整整8個小時的班次。

新的作業方式也獲得了更可靠的資料。必須記錄機器與船舶位置資料及貨運量,並提供給客戶。PCT過去會派人在船上以人工測量及收集這些資訊。現在,雷達感測器可自動擷取這些資訊,並將之傳送給作業員及管理人員。

Kenyon表示:「我們已見識到這個解決方案為我們的營運及作業員帶來的驚人助益,」「我們的自動化歷程的下一步是實現自動化的艙口。」

上述成果專為太平洋海岸航運打造,將洛克威爾自動化產品與服務及其他產品一起使用。其他客戶的具體結果可能會有所不同。

商標資訊

FactoryTalk、ControlLogix及PartnerNetwork為洛克威爾自動化公司之商標。

EtherNet / IP是ODVA公司的商標。

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