工厂升级带来安全与生产率提升

工厂升级带来安全与生产率提升

两家行业领导者在老旧工厂中安装创新安全解决方案后成功提高安全性和生产率。

想象一下,在智能工厂中,由连接互联网的设备和组件监视机器健康状态并响应任何可能的错误,因此机械臂和传送带永远不会发生故障,生产目标永远不会错过。

但对于绝大多数制造厂来说,现实可能大为不同。许多工厂仍运行着未装配任何智能设备的年久老化的机器。

对大部分的制造商而言,从目前的处境转向智能工厂并没有现成可用的解决方案。这种转型需要深入了解每台机器的功能和需跟踪的指标,反复试验以确定最适合使用的设备以及最佳安装位置,并制定全面的数据采集和分析计划。

随着工业技术的进步,罗克韦尔自动化开发了一套可扩展的智能解决方案,来帮助原始设备制造商 (OEM) 开启智能制造之路并助力其阔步前行。

时机已到

Asaleo Care 是一家领先的个人护理和卫生公司,专注于生产家庭和企业日常使用的消费必需品,业务覆盖澳大利亚、新西兰以及太平洋其他国家/地区。自 1955 年起,其在卡韦劳的工厂便是新西兰唯一一家卫生纸原纸制造商。

该公司致力于向其 11 个工厂和设施引入新技术,以不断生产高品质产品并符合不断发展的安全标准。下定决心着手解决过时问题并转向智能制造后,Asaleo Care 委托罗克韦尔自动化针对其薄纸机器设计、制造一套控制与驱动升级方案,并进行调试。“我们必须保持竞争力,以便能够长期维持业务运营,这便是我们进行升级的主要原因。”Asaleo Care 电气工程师 Paul Stevenson 如是说。

推动安全生产

卡韦劳工厂现有的变频器系统是一套模拟直流系统,需要定期维护。这套系统已经使用了 30 年,并且正面临淘汰。多年以来,他们对维护系统所需的过程了如指掌,但尽管如此,他们还是需要频繁更换电刷。

罗克韦尔自动化帮助该公司评估了问题和潜在风险,并利用其应用知识设计了一套采用最新技术的解决方案。新系统设计考量了与旧交流变频器系统相关的各种因素,例如电噪声过大和电机循环电流。此外,通过采用配备安全速度监控和安全门的 Allen-Bradley® GuardLogix® 控制器,它还可以实现集成安全控制。

此次升级包括新电机和八台用于薄纸机器生产线的新 Allen-Bradley PowerFlex® 变频器。有源前端 (AFE) 功能支持再生制动,可以节省能源,并降低所有公共母线变频器的谐波。通过并联两个 AFE,直流母线容量达到 2470 安培,可以为所有薄纸机器的公共母线变频器系统供电。

轻松调试

罗克韦尔自动化的全球解决方案团队多年来制定了大量的软件标准,用以降低风险,让制造商一次就能正确配置机器。

就卡韦劳工厂来说,整个解决方案均由位于澳大利亚悉尼的 Lane Cove 装配中心设计、制造和交付。为了尽可能缩短调试期间的停车时间,罗克韦尔自动化还进行了全面的工厂验收测试 (FAT),以在安装前测试设备。

“这些机器不能停下来,而且就供应渠道流程来说也不允许停车,时间始终是大问题。我们需要尽可能缩短停车时间,并充分利用两周的停工期来完成工厂的一些其他工作。”Asaleo Care 项目经理 Paul Kirsopp 表示,“尽管工厂正在进行的其他两项重大升级也给我们的工作带来了极大挑战,但参与项目的每一个人的积极合作最终让我们提前完成了交付。”

打造面向未来的工厂

升级后,诊断信息的获取变得更加方便,访问、修复和维护系统的支持水平也得到大幅提升。老化机器变得更加可靠,并具备了先进的防护功能,生产率也有所提升。

该项目不仅仅涉及到向工厂交付新系统和技术。凭借在薄纸机器和造纸机领域的丰富经验,全球解决方案团队还为卡韦劳工厂提供了关于机器和设备的深入见解和知识。

现如今,该工厂的系统已无需大量技术投入,最为重要的是可靠性也显著增强,而且速度提升后生产率也将随之提升。“除此之外,机器运行更加安静,以至于我们得时常检查下它是否仍在运行。”Kirsopp 说道。

另一安全领导者

人员、机器和过程的生产率并非可持续业务的唯一关键要素;研究显示,将安全视为与生产率同等重要的一流 OEM,其整体设备效率 (OEE) 会明显更高。

澳大利亚还有另外一家行业巨头也从工厂和系统升级中取得了巨大成功。

Fairfax 是澳大利亚和新西兰地区最大的媒体公司之一,自 1997 年起,便在新南威尔士州的塔姆沃思拥有自己的印刷厂。其印刷机采用二手设备建造而成,已经运转了大约 25 到 30 年。

鉴于媒体行业的发展需要企业不断投资新技术并整合印刷中心,以便为更广的地理位置提供服务,Fairfax 决定将其塔姆沃思印刷厂进行重新改造并转变成一家新建工厂。

塔姆沃思印刷中心每周印刷 15 到 20 吨的新闻用纸。除此之外,该中心还从事一些其他的印刷业务。为了在确保安全的同时不断满足这些生产需求,Fairfax 联合 Goss International 和罗克韦尔自动化开展了一项风险评估。

集成控制和安全

根据风险评估的结果,工厂进行了创新安全解决方案调试。采用最新集成控制和安全技术的印刷机最终创造了一项难以超越的安全记录。

该项目成功的关键是需要一款完全集成的解决方案,来为塔姆沃思印刷厂提供有效的安全、变频器和过程控制。

而 GuardLogix 安全控制器便是理想之选,也是该解决方案的一个重要组件。控制和变频器系统的配置可以确保一些安全防护功能在印刷机进入低速模式之前不会被打开,同时在不恰当时间打开设备防护功能时,会停止印刷机运转以避免造成伤害。

这款解决方案还整合了用于在安全 IO 和 GuardLogix 之间建立通信的 DeviceNet™,以提供集成安全、变频器和过程控制;并采用四个 PowerFlex 直流变频器,为链接回使用 ControlNet™ 通信的控制系统的印刷机供电。整个印刷机的防护装置上安装了超过 110 个 Sipha™ 传感器。此外还采用了 PanelView™ 图形终端,用以显示防护装置的实时状态,以便快速排除故障。

安全防护记录

印刷机包含六个印刷塔,六个卷纸架,以及两个折叠机,用于制作最终报纸。该印刷生产线可以作为一个印刷机运行,也可以作为两个独立的印刷机运行(每个印刷机各包含三个印刷塔外加一个折叠机)。为实现这一点,他们在安全系统中引入了分区,以便在用作单个印刷机时,所有印刷机的安全停止功能均处于活跃状态;而当作为两个独立的印刷机运行时,一个印刷机的安全停止功能不会控制另一个印刷机。

虽然也有紧急停止功能用来全面停止印刷机运转,但仅仅在印刷机上就安装有超过 150 个防护装置,为了防止手指卷入并避免严重伤害,防护工作可能复杂又繁琐,并且会导致维护和生产问题。

“新解决方案不会对生产或维护计划造成任何停滞,而且能够为员工提供我们想要打造的安全和工作环境。”塔姆沃思印刷厂工厂经理 David Hedges 说道。

此外,Fairfax 还发现工作组件可靠性大增,而且印刷机操作员也实施了一项月度检查清单,以此来确认所有防护装置是否都运行正常。

自从印刷机安装以来,防护开关从未发生过故障,而得益于一流的防护功能,印刷厂也未出现任何受伤或未遂事故。这很好地反映在了该印刷厂的安全记录中——长达 2369 天无失时工伤,在集团内一枝独秀。

照片说明:

此次升级包括新电机和八台用于薄纸机器生产线的新 Allen-Bradley PowerFlex 变频器。

GuardLogix 安全控制器满足印刷机的所有安全和控制要求

最新消息

Rockwell Automation 和我们的合作伙伴拥有卓越的知识,可以帮助您设计、实施自动化投资并提供相关支持。

订阅

订阅罗克韦尔自动化并直接在您的收件箱中收到最新的新闻和信息。