個案研究 | 礦業

可擴充的自動化解決方案可提高運作時間，最佳化新 WA Kaolin 加工廠的製程

WA Kaolin 使用 Rockwell Automation 技術改善營運效率，並提高產量。

挑戰

大型專案相當複雜，而且通常會超出預算還有偏離排程。若初期未於正確的自動化技術上進行策略性投資，控制系統設計不良所帶來的真正成本，將在後期專案階段顯現，且屆時修正的代價將更為高昂

解決方案

PlantPAx^® 分散式控制系統 (DCS) 可用於協助無縫整合整個廠房的製程、電源與資訊，進而降低專案風險並提高生產力
PowerFlex® 變頻器、E300™ 電子式過載繼電器、Allen-Bradley® 馬達控制中心

結果

將製程、電源及其他寶貴資訊整合至 PlantPAx 分散式控制系統 (DCS) 以改善規劃
透過改善的規劃，WA Kaolin 的目標是在廠房進入試運轉時節省 20% 的成本，並縮短 29% 的排程
易於操作與維護的單一標準化控制系統
使用專為全廠房控制而生的 PlantPAx，讓 WA Kaolin 能夠降低維護成本、改善故障檢測，並在未來擴大規模

WA Kaolin 正導入 Rockwell Automation 的 PlantPAx 分散式控制系統 (DCS)，因為這套系統可將每年產能提高到 400,000 噸 (tpa) 以上。

位於西澳威克平的全新 WA Kaolin 採礦作業據點，運用整合式自動化解決方案，降低整體成本、改善排程，並為營運持續帶來效益。

高嶺土是一種日益增值的原料，這種柔軟的白色黏土需求量持續上升，已廣泛應用於紙張與石膏板、陶瓷、玻璃纖維、油漆與塗料、塑膠、橡膠、藥品與醫療、化妝品、混凝土建材及農業等領域。

WA Kaolin 是一家在澳洲證券交易所 (ASX) 上市的礦物探勘、開採和加工公司，這家公司已開發出名為 K99 的專利乾式加工方法，可為全球顧客將原材料轉化為適合市場的原料。

K99 製程結合高品質的礦石儲備，以較傳統化學漂白與磁性分離處理還要更低的成本，提供高品質的超亮高嶺土。

WA Kaolin 已於西澳伯斯東南方約 200 公里的威克平，在一片三公頃的礦場建造第 1 階段商業加工廠。這座礦場中已發現豐富的礦物資源，在這座礦場的開採與保留礦區中，預估有超過 6 億噸極高等級、容易取得的高嶺土，是全球已知最大且仍存續的優質初級高嶺土資源之一。

WA Kaolin 制定了策略計畫，要在 36 個月之後將產能擴大至超過每年 400,000 噸 (tpa)，因此 WA Kaolin 選擇工程與規劃諮詢公司 Willyung Electrical & Controls Engineering (WECE) 來管理穩定擴展的流程。

WECE 分析了這些需求，並選取 Rockwell Automation 的 PlantPAx® 分散式控制系統 (DCS)，提供單一的全廠房控制系統，運用能夠快速制定完善商業決策的彈性，以及可擴充解決方案，以滿足未來的擴充需求。

全廠房控制與視覺化功能，將可降低風險

Rockwell Automation 的 PlantPAx 分散式控制系統 (DCS) 將從單一控制點監控與運行設施，提供與控制及電力系統的無縫整合，並輸出易於分析的資料。

最新版本的 PlantPAx DCS 作為數位轉型策略的重要一環，能提升生產力與盈利能力，同時降低營運風險。

Rockwell Automation 通路經理 Raj Singh 表示：「像 WA Kaolin 在威克平的加工廠這樣的大型專案非常複雜，如果未預先導入適當的自動化技術，便非常容易出現超出預算或是偏離排程的狀況。」

WA Kaolin 從初期就將製程、電源和資訊無縫整合到整個廠房，因此能夠加快上市時間，而且可以隨著產量攀升而擴充系統。

「WA Kaolin 採取了智慧方法，從一開始就力求妥善利用排程並降低整體成本。設計不良的控制系統所衍生的成本，通常只會在專案後期才浮現，但屆時解決這類問題，卻要付出昂貴的代價。但是，在專案開始時便讓 Rockwell Automation 參與其中，我們就已將風險降到最低，而顧客現在還可看到成本節約與縮減排程的成果」，Singh 補充道。

Wickepin 廠房目前正在生產中，並已開始擴充製程，而使用專為實現全廠房控管所設計的 PlantPAx 後，WA Kaolin 和 WECE 預估將節省 20% 的成本，並縮短 15% 的排程。

高嶺土變得越來越寶貴，這是一種軟質的白色黏土，人們對高嶺土的需求不斷增加，在全球用於各種應用。 — Kaolin, which is becoming increasingly valuable, is a soft white clay that has been surging in demand, with uses in a broad range of applications globally.

加快上市時間

對新設施而言，Rockwell Automation PlantPAx 分散式控制系統 (DCS) 的其中一項主要優勢便是加快上市時間，這表示廠房可以更快投入生產。

「在規劃階段就能夠全盤瞭解廠房的狀況，這表示我們得以從開始到交付的這段過程中，縮短整體時間。在分析 WA Kaolin 穩健且宏大的擴展計畫後，我們確定 Rockwell Automation 擁有最適合專案和未來應用的自動化解決方案」，WECE 執行董事兼首席電氣工程師 Chris Bock 表示。

WECE 是一家位於西澳的專業供應商，為農業、林業、食品與飲料、物料搬運、礦業、水處理及污水處理等行業提供電機工程與控制系統整合服務。

「作為系統整合商，能夠在更短的時間內向終端使用者交付成果實為一大成就。Rockwell Automation 的技術可以幫助我們實現這些收益」，Bock 補充道。

WA Kaolin 執行長 Andrew Sorensen 表示：「WA Kaolin 在歷經了充滿挑戰的開發過程後，於 2022 年的年底，成功地在西澳的威克平高嶺土專案中投入生產。自那時起，WA Kaolin 持續將產量提升到我們的第 1 階段產能，即每年 20 萬噸高嶺土，並開始規劃增加在威克平的產量，以達到第 2 階段每年 40 萬噸的目標。」

他提到：「為了達成這些里程碑，WA Kaolin 需要為我們的加工場地取得來自 Rockwell Automation 和 Stratus Technologies 的可靠控制系統，才能承受運作環境中發生的狀況。在我們完成專案建構時，部署解決方案必須簡單明瞭。一旦開始運作，就需要最少量的持續維護作業，才能為團隊帶來最高效率。」

Stratus Technologies 提供簡單、受保護而且自主的零接觸運算。Stratus 和 Rockwell Automation 共同提供創新控制解決方案，可快速部署、輕鬆由 OT 人員提供支援，並且提供無與倫比的可靠性。Stratus 平台將虛擬化、Thin Client 和彈性運算等現代 IT 實務帶入工業網路的邊緣。

Sorensen 補充道：「Willyung Electrical & Controls Engineering 與 Rockwell Automation 和 Stratus 合作，在威克平高嶺土專案中交付了這個解決方案，並帶來正面成果。重要的是，這套控制系統是可擴充的解決方案，並為 WA Kaolin 欲在未來數年快速提高加工廠產能，而不發生停機狀況的策略提供支援。」

WA Kaolin 在歷經了充滿挑戰的開發過程後，於 2022 年的年底，成功地在西澳的威克平高嶺土專案中投入生產。 — In late 2022, WA Kaolin successfully commenced production at the Wickepin Kaolin Project in Western Australia following a challenging development timeline.

PlantPAx 分散式控制系統 (DCS) 的優勢

PlantPAx 系統以四大核心原則為基礎：

全廠房控制與最佳化：PlantPAx 系統採用通用自動化平台，於廠房的重要區域之間實現無縫整合。優勢包括通用平台、無縫資訊流、易於管理和更低的整體擁有成本。
可擴展的模組化架構：PlantPAx 系統提供各種可增加彈性的架構選擇。這表示，無須複製資料，即可輕鬆整合，可縮短上市時間並且得以使用人機介面、批次管理和資料收集等可擴展的系統功能。
開放、資訊化和安全：PlantPAx 系統以利用 EtherNet/IP 為骨幹的開放式通訊標準為基礎。因此，整個企業都能隨時取得安全的即時資訊，做出更明智的業務決策。
彈性交付與支援網路：使用者可透過 PlantPAx 系統，根據自身需求選取最佳導入與支援團隊，並深信 Rockwell Automation 的支援能夠保護投資。

「PlantPAx 非常適合用於從小規模開始實行並希望擴大規模的專案。系統使用廣為接受的模組，而維護與自訂既簡單又容易。PlantPAx 的診斷資料可以與 Rockwell Automation 的機器學習演算法結合，提前預測廠房問題，並將停機時間降到最低」，Singh 總結說道。

已發佈 2023年7月14日

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