老舊工廠以創新安全解決方案維持競爭力

工廠升級帶來更好的安全性和生產力

兩大產業巨頭為老舊工廠導入創新安全解決方案,成功強化安全並增進生產力

想像一下,智慧工廠裡的機器手臂和輸送帶從不失靈,而且總是能達到生產目標。這些都要歸功於監控機台狀況、因應可能錯誤的網路連線裝置和元件。

但對於廣大多數的製造工廠而言,真正的情況可能有所不同。有的工廠用了數十年、無法配備智慧裝備的舊機台還在運轉。

找不到現成的解決方案能從大部分製造商的現況著手朝智慧工廠的方向進行。轉型需要對各機台的功能有深入的瞭解,且須有追蹤的指標,反覆試驗以確認適用的設備以及設備放置的地點,同時還需要完整的計畫來收集與解析資料。

洛克威爾自動化採取進步的產業技術,已開發可擴充且智慧的解決方案,幫助原始設備製造商(OEM)展開並向前邁進智慧製造的旅程。

時機已到

Asaleo Care是一家領先的個人衛生護理公司,生產在澳洲、紐西蘭和其他太平洋國家居家和公司內每天使用的消費性必需品。自 1955 年起,該公司在卡韋勞(Kawerau)的工廠是紐西蘭唯一的衛生紙類製造廠。

該公司承諾於引進最新科技至其11家工廠和設備,以繼續生產高品質產品,同時符合發展中的安全標準。當他們決定處理老舊的問題,並轉向智慧製造時,Asaleo Care請洛克威爾自動化設計、製造及調試他們衛生紙機台的控制和驅動升級。Asaleo Care電機工程師Paul Stevenson說:「我們必須保有競爭力,才能長期維持業務,這就是升級的主要原因。」

推動安全製造

卡韋勞廠現有的驅動系統是類比性直流電系統,需要定期維修。該系統使用了30年,也面臨著淘汰的命運。多年來他們已經熟悉維修系統的所需流程,但還是得經常替換刷頭。

洛克威爾自動化協助該公司評估其問題和風險,並運用其應用的知識,設計出採用最新科技的解決方案。

新設計的系統考量到舊交流電變頻系統相關的多種因素,例如過度的電子雜訊和馬達循環電流。系統設計也使用配有安全速度監控和安全閘口的Allen-Bradley® GuardLogix® 控制器以達到整合性安全控制。

此升級包括新馬達和八個新適用於衛生紙產線的Allen-Bradley PowerFlex®變頻器。主動式前端(AFE)能力提供再生性煞車,節省能源,同時為所有通用匯流排變頻器提供可緩解諧波。

平行置放兩個AFE,直流電匯流排量可達到2,470安培,供電給所有衛生紙機台的通用匯流排變頻系統。

順利調試

洛克威爾自動化全球解決方案團隊具有多年來開發的數種軟體標準,第一次即可為這些機台正確設定,協助減少風險。

針對卡韋勞廠,整個解決方案由澳洲雪梨的Lane Cove Assembly Centre設計、製造和交付。為了在調試過程中儘量減少停機,執行了完整的工廠允收測試(FAT),在安裝前先測試設備。 

Asaleo Care專案經理Paul Kirsopp說:「這些機器設定為不停機,而且就供應管道來說,流程上也不允許停機,因此時間總是很有限。我們必須儘量減少停機的情況,利用兩週關機的機會,在現場完成額外的工作。」他又談到:「儘管廠內有兩個重大升級,使得工作充滿挑戰,我們仍因為參與專案的人員彼此合作,使交期得以提早。」

因應未來發展的工廠環境

升級以後,工廠更能獲得診斷資訊,並且提升了存取、修理和維護系統的支援程度。舊機器現在變得更可靠,並且有防範和增加生產力的高階能力。

該專案不只是為工廠帶來新系統和科技。全球解決方案團隊以衛生紙機台和紙張機台特定的經驗,提供卡韋勞廠機台和設備的洞見和深入知識。

現在廠內的系統不需大量的技術輸入,而且在提升可靠度為首要成果的條件下,開始加速後生產力就會提升。Kirsopp說:「此外,機台變得安靜許多,有時我們還得確認一下機台是否還在運轉呢。」

另一家安全性領導者

人員、機台和流程的生產力不僅是永續業務的關鍵要素;研究顯示業界最優的OEM公司在瞭解安全性與生產力同樣重要後,能達到更高的設備整體效率(OEE)。

另一家澳洲業界巨人,也成功升級原本所有的工廠和系統。

這家在澳洲和紐西蘭最大的媒體公司Fairfax位於新南威爾省譚沃思,自1997年起即擁有原來的印刷通訊社。此通訊社以二手設備組成,社齡已有25到30年之久。

由於媒體產業使企業必須投資新技術,並且合併印刷中心以服務更廣大的區域,所以Fairfax決定重造並將其譚沃思通訊社轉型成嶄新設施。

譚沃思通訊印刷中心每週出刊15至20噸的報紙。除此之外,還有其他額外的印刷作業。為了在以安全性為第一考量的情況下,持續達成這些生產要求,Fairfax邀請Goss International和洛克威爾自動化進行風險評估。

整合的控管與安全

根據風險評估的發現,在印刷中心調試了一項創新的安全解決方案。這個做法根據整合控管與安全的最新科技,最終使通訊社獲得良好的安全性記錄。

該專案的成功關鍵在於導入可為譚沃思通訊社提供有效安全性、驅動和流程控制的完全整合解決方案。

GuardLogix安全控制器是該解決方案的主要元素之一,也是理想的選擇。專案導入控制及驅動器系統,使特定安全防護必須等到印刷機達到慢速時才能開啟,同時在不適當的時間下開啟單元防護會停止印刷機,以防止受傷。

該解決方案也納入DeviceNet™,提供Safety IO和GuardLogix間的溝通,以交付整合的安全性、驅動和流程控制;方案使用了四個PowerFlex DC驅動器來供應印刷機動力,採用ControlNet™通訊連線回控制系統。

整個印刷機的防護器設有超過110個Sipha™感應器。此外,還採用PanelView™圖形終端機來顯示即時防護狀況,以利快速排解疑難問題。

安全防護記錄

該報紙印刷機包括六個印刷塔、六個附兩個摺疊機的捲軸架。此印刷產線可透過一台印刷機或是以兩台獨立印刷機(每個都含有三個印刷塔和一個摺疊機)運轉。為了達到此印報生產需求,他們將分區引進安全系統,使得只有一台印刷機運作時,會啟動所有印刷機的安全停止功能,而如果是兩台印刷機個別運作,印刷機的安全停止並不會彼此影響控制。

雖然還是設有可以停止全部機台運轉的緊急停止功能,而且為了避免人手碰觸造成嚴重受傷的情況,單獨一台印刷機就有150個防護,防範起來可能很麻煩,而且可能造成維修和生產方面的問題。

譚沃思通訊社的印刷廠經理David Hedges說:「有了新的解決方案,不用暫停生產或維修排程,而且為員工提供我們想要達到的安全性和工作環境。」

此外,Fairfax發現工作組件提供絕佳的可靠性,印刷機的作業員可導入每月檢查表,以確認所有防護正常運作。

由於印刷機的高度防護,自從印刷機安裝後,防護開關沒發生過故障情況,也沒有任何受傷和失敗的狀況發生。這樣的績效反映在印刷機的的安全記錄中:最高達2,369天沒有任何失時工傷的情況發生,是群組內最好的記錄。

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