製程自動化系統簡化生產

製程自動化系統簡化生產

挑戰

  • 一家主要的稀土及金屬產品製造商,在 18 個月之內於主要採礦設施的 14 棟建物部署標準化製程控制系統。

解決方案

  • 可擴充的製程營運,具備分析及報告入口網站,可即時檢視生產趨勢。
  • 此系統透過從獨立來源收集與回報的資料提供生產智慧,整合磨合、工廠及電氣系統。
  • Thermo Systems 是 Rockwell Automation 解決方案合作夥伴,實作可擴充的製程解決方案。

結果

  • 增加存取即時資料,強化診斷及製程效率
  • 整合式端對端解決方案,大幅降低人員訓練及維護成本

Rockwell Automation 全新系統幫助 14 個獨立的採礦建物透過同一個統一控制系統運作

背景

近來筆記型電腦、平板電腦及智慧型手機等行動裝置掀起熱潮,讓各界對裝置之中負責運作必要元件的供應商產生全新看法。例如液晶螢幕影像與喇叭技術,是由地底開採的稀土元素所實現。

其中許多元素是由中國進口,而美國政府最近則敦促增加美國國內的稀土供應量。

為了回應這項契機,一家全球主要的稀土及金屬產品製造商,併購了一座位於加州的設施,目標是將其轉換為最先進的採礦及加工營運場所。此項大型專案金額高達 10 億美元,涵蓋 14 座建物,需要在各個設施之間採用標準化的共同控制系統。

這座設施由全球最大且蘊藏最豐富的稀土礦場之一開採礦石。礦石開採後,會在現場壓碎、研磨與集中,然後進行化學處理,移除任何雜質。重和輕的稀土元素將在 Mountain Pass 或其他下游設施進行集中、處理及分離。

其他現場設施包括熱電廠,以及氯鹼設施,將生產的廢水轉換為分離製程之中使用的化學試劑。此外膏狀尾礦廠則由非稀土尾礦之中移除水份,將水份回收,而尾礦則轉換為低濕度材料,避免元素釋放進入環境之中。

升級後設施所開採及處理的稀土元素,用於智慧型手機、電動車、風力渦輪機及軍事引導系統磁鐵,以及無數的其他產品。

挑戰

其中的挑戰在於要工程設計、採購及興建相同的全廠製程控制系統,涵蓋八家不同製程工程公司設計的 14 座獨立製程建物。

公司希望採用同質的平台解決方案,搭配自動化主計畫,讓每家工程公司在整個實作期間加以遵循確保成功。計畫需要定義系統遷移程序,以及軟硬體、IT 基礎架構、面板、安全、儀表和配線等項目的標準。

解決方案

Thermo Systems LLC 為 Rockwell Automation PartnerNetwork計畫解決方案合作夥伴,獲選建立自動化主計畫,並與其他工程企業協作領導實作。Thermo Systems 建立團隊,由 25 位現場工程師組成,其中包括 Rockwell Automation 工程師,以及合作夥伴系統整合商的工程師。工程師共分為五個團隊,在整個專案期間 24 小時全年無休。

Thermo Systems 主計畫是以實作由 Rockwell Automation 供應的製程控制系統為基礎,其中採用 Allen Bradley® ControlLogix® 控制器

Thermo Systems 執行長 David Musto 表示:「新系統讓我們能夠建構個別區域處理單元,然後於建構完成時將其加入程序環之中。我們也需要結合備援及非備援系統,用於磨合廠商應用。」

Thermo Systems 為了提升透明度,掌握所有層面的礦石處理及精鍊作業,在 74 座遠端人機介面 (HMI) 終端機打造標準化監控功能,操作員可即時接收診斷及更新資訊。

Musto 表示:「我們避免開發傳統控制室,而是將作業置於工廠層級。人機介面是完美的解決方案,可讓操作員在設施四處移動,而不是侷限在控制室內部。」

解決方案整合變頻器及數百個定速馬達,於標準 I/O 架構及面板運作。

部署速度及易於維護,是推動系統設計的因素。採礦公司及 Thermo Systems 選擇單一端對端 Rockwell Automation 解決方案,在共同平台完全整合安裝磨合設備的工廠及電氣製造系統。

自動化主計畫也發佈系統遠端 I/O 的標準,以達到最佳的裝置連線能力。電源供應器及通訊網路設計採用多層備援,可在 22,500 個固線 I/O 連線點避免系統停機時間。

備援 Cisco 核心層級交換器也置於備援光纖環的重要策略地點,進入單一製程控制系統。

結果

控制系統實作之後,對採礦公司提供多項效益。

Musto 表示:「這項專案成功可歸功於三項關鍵要素:計畫、產品及人員。我們使用 Rockwell Automation 解決方案建立主計畫,因為我們知道這項解決方案能夠提供所需成果。我們也利用與 Rockwell Automation 的關鍵合作關係,確保輕鬆實作及可靠支援。」

單一同質平台可減少實作費用,以及公司少數人員所需的訓練。平台目前完全由公司人員維護,進一步降低維護成本。

解決方案讓採礦公司擁有彈性,在未來擴展營運,並選擇符合需求的服務供應商,不必受限於特定的系統整合商。

專案利用與 Rockwell Automation 的合作關係,實現積極的時程里程碑,而整個專案於原始時間點內完成。

公司為了達到最佳化產量及因應生產目標,已經擬定持續的製程強化目標,而 Thermo Systems 則與公司合作,依據需求執行持續系統更新。

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