Print

Výhody modulárního řešení řídicícho systému

-- 14.03.18

Společnost Mitsubishi Chemical Performance Polymers (MCPP) použila modulární provedení řídicího systému k usnadnění zprovozňování a k optimalizaci operací v novém závodě na výrobu produktů pro automobilový průmysl. 

Automatizační hardware a software byly integrovány do nového výrobního závodu v Brazílii, aby zvýšily přehlednost a flexibilitu. Od zavedení programovatelných automatů (PLC), pohonů a softwaru rozhraní HMI se očekávalo, že usnadní operace nového závodu a přinese schopnosti vzdálené diagnostiky za účelem omezení doby potenciálních odstávek ze dnů na hodiny. Celkové pojetí řešení tohoto projektu umožnilo závodu rychle spustit provoz, takže společnost mohla pomoci dodavatelům automobilových dílů plnit poptávku po airbazích. 

Nová povinnost pro brazilský automobilový průmysl

Zákazníci na trzích, jako je USA, Japonsko a většina Evropy, předpokládají, že nová vozidla budou dodána s airbagy. Tento bezpečnostní prvek začal být běžný ve vozidlech v mnoha rozvinutých zemích během devadesátých let minulého století. Na přelomu století byl buď požadován zákonem, nebo považován za nezbytnou součást, kterou musejí výrobci automobilů začlenit do vozidel, aby dosáhli požadovaného bezpečnostního hodnocení vozidla.

Nicméně v rozvíjejících se a rozvojových zemích po celém světě stále nejsou airbagy požadovány nebo nejsou běžné. V roce 2014 vstoupil v Brazílii v platnost nový zákon nařizující, aby všechna nová vozidla prodávaná v této zemi měla instalované airbagy a další bezpečnostní technologie.

Nový zákonný požadavek na airbagy v Brazílii byl impulzem, který společnost Mitsubishi Chemical Performance Polymers (MCPP), skupinu specializovanou na vývoj polymerů a výrobu jejich směsí, přiměl, aby v Brazílii, světově největším automobilovém trhu, postavila zcela nový výrobní závod. Tento nový závod je zaměřen především na automobilový trh, kam dodává výrobcům airbagů pryskyřice pro výrobu bezpečnostně kritických krytů airbagů.

Před svou expanzí do Brazílie působila skupina MCPP více než 30 let v 16 zemích celého světa a dodávala zakázková automobilová řešení pro řízení spotřeby paliva, interiér, exteriér, kabeláž a další aplikace automobilové výroby. 

Výrobní závod MCPP v Sao Paulu

Společnost si pro svůj zcela nový výrobní závod v Brazílii vybrala průmyslovou lokalitu severně od Sao Paula. Společnost chtěla rozjet výrobu velmi rychle, aby pomohla plnit poptávku lokálních dodavatelů automobilových dílů po airbazích.

„Chtěli jsme zahájit výrobu tak, abychom byli co nejvíce časově sladěni se vstupem požadavku na airbagy v platnost,“ uvedl Lee Wilson, ředitel závodu společnosti MCPP. „Nepříznivé období dešťů však naše práce v této lokalitě poněkud zdrželo. Když k tomu došlo, bylo pro nás ještě důležitější hledat cesty, jak urychlit spuštění provozu v tomto novém závodě.“

Pokud jde o výrobní infrastrukturu, nový závod potřeboval systém přívodu suroviny a extrudéru, který by při maximu výrobní kapacity produkoval přibližně 4 500 tun pryskyřice ročně. Lee Wilson a jeho tým chtěli, aby brazilský závod společnosti MCPP fungoval obdobně jako závody v jiných regionech, pokud jde o rychlost výroby a řízení kvality.

„Kvalita byla naší prioritou číslo jedna,“ uvedl Wilson, „potřebovali jsme zajistit udržení tolerancí systému přívodu suroviny do extrudéru a dosáhnout náležité distribuce a disperze jednotlivých složek v extrudéru. Z estetického hlediska jsme potřebovali udržovat konzistentní vzhled produktu při míšení (,kompaundaci‘) a peletování materiálu.“

Vzdálený přístup k systému byl zásadním aspektem, který by operátorům pomáhal monitorovat kvalitu a rychle zasáhnout v případě potenciálních problémů s výrobou. Díky tomu mohli pracovníci společnosti MCPP v USA i další externí odborníci odstraňovat chyby nebo diagnostikovat technické problémy a kompenzovat tím nedostatek místní technické podpory v Brazílii. 

Modulární řešení

Pro vývoj systému extrudéru pro svůj brazilský výrobní závod si společnost MCPP vybrala firmu Apex Engineering ze státu Indiana a její dceřinou společnost Apex Controls Specialists, která je uznávaným systémovým integrátorem společnosti Rockwell Automation.

Společnost Apex Engineering navrhla řešení na bázi modulárního systému extrudéru. Do systému pro manipulaci s materiálem vstupují suroviny, jako jsou různé pryže, oleje, tepelné stabilizátory, modifikátory rázové houževnatosti a pigmenty. Tyto materiály jsou pak distribuovány přivaděčem do systému extrudéru, kde jsou zahřívány a smíšeny. Směs je následně vedena do podvodního peletovacího systému, jenž vytváří konečný produkt připomínající korálky, který se balí do velkých pytlů a krabic a následně odesílá výrobcům airbagů.

Elektrická a řídicí infrastruktura systému extrudéru, jež zahrnuje řídicí prvek PLC, střídavé pohony a polovodičová relé, byla umístěna v rámci řídicího centra pro míšení. Server pro přívod energií a informační server byly umístěny v samostatném řídicím centru pro přívod energií.

Tento systém, který podporuje přenos informací, umožnil místním pracovníkům a externím odborníkům vidět kriticky významné údaje o výrobě, teplotách, tlaku přívodu suroviny a rychlosti motoru na přívodu. Software datového skladu shromažďoval tisíce těchto datových bodů o průběhu celého výrobního procesu, zatímco software rozhraní HMI a software systému podnikové výrobní informovanosti (Enterprise Manufacturing Intelligence – EMI) umožnily pracovníkům spravovat receptury, monitorovat procesy, odhalovat a řešit výrobní problémy.

Komunikace po ethernetovém protokolu EtherNet/IP, definovaném organizací ODVA, umožnila sdílet informace napříč závodem a prostřednictvím vzdáleného přístupu také s externími odborníky. Díky tomu se také snížil objem kabeláže v závodě. 

Modulární provedení závodu MCPP

Modulární provedení systému extrudéru umožnilo společnosti MCPP urychlit spuštění nového závodu. Souběžně s výstavbou závodu v Brazílii společnost Apex navrhovala a stavěla systém ve městě Evansville ve státě Indiana. Wilson a jeho tým ze společnosti MCPP každý týden během celého tohoto procesu komunikovali s konstruktéry společnosti Apex. Jakmile byl systém extrudéru dokončen a byl funkční, týden se na místě společně s pracovníky společnosti Apex věnovali testování.

„Prošli jsme celé zařízení,“ líčil Wilson, „bylo skvělé vidět, jak zařízení běží, a mít možnost je ihned testovat. Provedli jsme pouze drobné změny, ale bylo úžasné, že jsme je mohli provést ještě předtím, než bylo zařízení odesláno do Brazílie. Díky tomu jsme se mohli vyhnout průtahům s výrobou a ušetřilo nám to dlouhé lety do Brazílie.“

Jakmile zařízení dorazilo do Brazílie, smluvní dodavatel již na místě systém snadno sestavil. Například přívody energie a elektrické komponenty byly provedeny prostřednictvím konektorů. Pracovníci na místě jen vytáhli kabely z kabelovodů a zapojili je.

Instalace systému v novém závodě trvala přibližně měsíc. Společnosti MCPP to ušetřilo celé čtyři měsíce zavádění a umožnilo jí to dokončit systém extrudéru zhruba ve stejné době, kdy dokončila výstavbu závodu. Integrovaný systém řízení a informovanosti závodu hrál zásadní roli při optimalizaci řízení kvality a odhalování problémů s výrobou.

„Operátoři mohou na obrazovkách sledovat údaje o trendech a zajišťovat, aby všechna zařízení a přivaděče běžely náležitým způsobem,“ popsal situaci Wilson. „Pokud některé procesy poběží mimo minimální nebo maximální žádané hodnoty, spustí se na obrazovce operátora alarm, aby bylo možno problém rychle řešit.“

Členové týmu společností MCPP a Apex mohou k systému vzdáleně přistupovat, monitorovat jej a poskytovat místním pracovníkům podporu, aniž by museli cestovat na místo. Tyto možnosti byly užitečné zejména zpočátku, když pracovníci systém zprovozňovali a měli omezený přístup k místní technické podpoře.

„Přímo ze své kanceláře si mohu prohlížet jakékoli datové body,“ připomněl Wilson, „podívali jsme se na alarmy a pomohli jsme místním pracovníkům diagnostikovat problémy, například když se potýkali s nastavením správné rychlosti přívodu nebo když se setkali s určitými počátečními mechanickými problémy s přivaděčem. Mohu s jistotou říci, že vzdálená podpora nám pomohla zkrátit dobu některých z těchto počátečních odstávek ze dnů na hodiny.“

Použitím přídavných instrukcí při vývoji systému extrudéru vytvořili specialisté na řízení společnosti Apex funkčnost typu plug-and-play pro případné budoucí změny nebo doplnění v závodě. Společnost MCPP může například do systému přidat nový přivaděč za pouhých 10 minut.

Wilson prozradil, že společnost MCPP se možná bude snažit realizovat některé z přínosů modulárního systému extrudéru i v jiných závodech.

„Při našem dalším projektu budeme zvažovat zavedení některých opatření, která se nám osvědčila u modulárního systému,“ dodal Wilson, „díky nim byl projekt mnohem lépe zvladatelný než u tradičního způsobu výstavby. Dokážu si představit použití tohoto přístupu i zde v domovských Spojených státech.“ 

John Hamilton působí jako account manažer společnosti Rockwell Automation. Upravila Emily Guentherová, zástupkyně obsahového ředitele, Control Engineering, CFE Media, eguenther@cfemedia.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

PROMOTIC Semináře
2018-10-23 - 2018-10-23
Místo: Trnava
ÚDRŽBA 2018
2018-10-24 - 2018-10-25
Místo: Liblice
PROMOTIC Semináře
2018-10-24 - 2018-10-24
Místo: Praha
Školení pro uživatele kalibrátorů a kalibračního software Beamex
2018-10-30 - 2018-10-31
Místo: Jelínkova vila, Třebíčská 342/10, 594 01 Velké Meziříčí
Bezpečnost v průmyslu
2018-10-31 - 2018-10-31
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2018 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI