Ваше сообщение успешно отправлено, в ближайшее время с вами свяжутся
Потвердить
Ф.И.О.
Название компании
+7
Номер телефона
Комментарий
Отправить

Полимерные материалы №10/2018. Полная интеграция и прослеживаемость

На своем новом заводе в Македонии компания Marquardt планировала ввести в строй цех литья пластмасс под давлением, отвечающий принципам Industry 4.0, с низким уровнем энергопотребления и полной прослеживаемостью – от хранения сырья до готовой продукции. Эта цель была достигнута с помощью компании Piovan благодаря внедрению ее системы Winfactory 4.0, совместимой с системой планирования ресурсов предприятия (ERP).

При создании нового предприятия с нуля внедрение новых производственных технологий и обеспечение полной взаимосвязи в рамках концепции Industry 4.0 может быть реализовано при условии, что все оборудование – от бункеров с сырьем до машин упаковывания готовой продукции в конце производственной линии – проектируется из расчета интеграции и горизонтальной коммуникации в рамках всего предприятия при наличии централизованной системы, позволяющей управлять всеми процессами – от получения заказа до контроля качества готового продукта.

Амбициозные цели

Полная прослеживаемость процесса производства для обеспечения качества продукции и эффективности ее производства с одновременным снижением энергозатрат – такие цели ставил перед собой ведущий немецкий производитель электронного оборудования для автомобилестроения – Marquardt group, когда проектировал новый цех литья под давлением в г. Велесе (Македония). На этом предприятии его дочерняя компания Schaltsysteme SCS изготавливает панели управления для системы кондиционирования воздуха, выключатели освещения и другие комплектующие для престижных моделей машин компаний Volkswagen, Daimler, Opel, Jaguar, Land Rover, Takata, TRW, Witte и BMW. Литьевые изделия в качестве отдельных элементов систем поступают на 25 сборочных линий, и затем продукция направляется заказчикам по принципу «точно в срок».

Все от одного поставщика

Еще одно требование, выставленное Marquardt перед заключением контракта на систему обеспечения производственного процесса сырьем, состояло в том, что все оборудование должно было производиться, устанавливаться и обслуживаться одним поставщиком. Помимо ввода в эксплуатацию литьевых машин (первоначально 20, а затем до 80) разной производительности с выводом их на полную мощность, заказ предусматривал монтаж системы подачи материала с трубопроводными линиями и опорными конструкциями, а также установку программного обеспечении для управления процессом и контроля сушки, транспортировки и загрузки гранулята.

Необходимость поиска единого поставщика, способного предложить интегрированное решение в рамках концепции 4.0, которое можно было бы увязать с планированием ресурсов предприятия, ограничивало выбор всего до нескольких фирм, работающих на международном рынке. В результате контракт был вручен итальянской компании Piovan во многом благодаря внушительному перечню выполненных ею проектов в области современной автоматизации производства.

Автоматизация хранения сырья

Специалисты Рiovan решили начать с автоматизации процессов загрузки и хранения полимерного сырья – в 25 алюминиевых расходных резервуарах емкостью 300 л каждый, с электрической блокировкой и цветокодируемой системой световой индикации для непосредственного визуального контроля (фото 1). Прослеживаемость и контроль на этом этапе обеспечиваются за счет сканирования штриховых кодов загружаемых в резервуары мешков с гранулятом. Во избежание ошибок загрузочный люк не откроется, если код содержимого мешка недостоверен. Начиная отсюда, вся обработка и доставка материала к литьевой машине контролируется и управляется автоматически с надлежащим документированием.

Фото 1. Бункеры для хранения материала

Сушка с гарантией

Автоматизация конвейерной транспортировки гранулята обеспечивается системой Piovan Easylink, которая отправляет материал на блок из трех автоматически самоадаптирующихся сушилок Modula GMP 50, которые первоначально будут обслуживать 32 бункера емкостью от 100 до 400 л при возможности последующего расширения для удовлетворения растущих потребностей цеха (фото 2). В этой конфигурации один из трех генераторов сухого воздуха является резервным и автоматически включается в работу, если одна из трех сушилок отказывает или встает на техобслуживание. Адаптивная конфигурация Modula позволяет сводить потребление энергии к минимуму без вмешательств оператора машины и гарантирует тем самым внушительную экономию расходов на энергию, которую заказчик назвал одной из своих приоритетных целей.

Фото 2. Система самоадаптирующихся сушилок Modula GMP 50

Энергосберегающая эксплуатация

Из базы данных по материалам автоматически извлекаются такие необходимые для оптимальной подготовки гранулята данные, как производительность по технологическому воздуху, температура и продолжительность сушки, которые хранятся в патентованной системе Marquardt по присвоению номеров материалам. Система позволяет всего лишь парой кликов присвоить соответствующему сушильному бункеру номер, который будет сохраняться за ним постоянно в течение всего технологического цикла. Для того, чтобы обеспечить выработку осушающего воздуха без излишка и только в необходимом для процесса количестве, все бункеры сушилок обмениваются сообщениями с центральными генераторами в реальном времени, что обеспечивает работу в оптимальном с точки энергосбережения режиме. Это – ключевая особенность предложенного Piovan энергосберегающего решения.

Эффективность вакуумной системы транспортировки

После сушки гранулят передается на литьевые машины с помощью вакуумной системы транспортировки, имеющей собственный контур, независимый от контура, питающего сушилки, причем оба контура попеременно обслуживаются одной воздуходувкой. Предусмотрен и второй резервный вакуумный насос, всегда готовый к работе на случай, если основной выйдет из строя. Прежде чем попасть на литьевую машину, материал проходит через автоматическую станцию распределения сырья Easylink (фото 3) в бесфильтровые приёмники материала Pureflo, что с одной стороны, устраняет необходимость в трудоемкой операции очистки фильтров, а с другой – снижает расход энергии, так как вакуумная система транспортировки сырья работает производительнее за счет отсутствия потерь при вынужденной работе с забитыми фильтрами.

Фото 3. Автоматическая станция распределения сырья Easylink для выбора и транспортировки материала на литьевые машины

Полная прослеживаемость

При наличии 60 входов и таком же количестве выходов станция распределения сырья Easylink автоматически распределяет материал на разные литьевые машины, работающие в цехе. Этот этап также осуществляется в рамках концепции полной прослеживаемости, позволяющей отслеживать в реальном времени и документировать в целях контроля качества весь путь чуть ли не каждой гранулы от бункера до литьевой машины, а затем и путь готового изделия от выхода из литьевой формы до отправки заказчику.

Логическое соединение между системой планирования ресурсов предприятия и системой Winfactory 4.0 базируется на индивидуальном коде, который генерируется системой управления заказами и затем преобразуется в штриховой код. При первом считывании сканером на пульте оператора этот код вводится в стандартизованную базу диспетчерского управления Piovan. В этот момент обе системы объединяются и в дальнейшем ничто уже не может выйти из-под их контроля.

Та же концепция полной прослеживаемости (Full Traceability Concept) используется и применительно к технологическим процессам. Все оборудование Piovan объединяется единым программным обеспечением Winfactory 4.0, которое, в свою очередь, через интерфейс соединяется с централизованной системой производственного контроля предприятия. Информация о любом срабатывании аварийной сигнализации, остановке или нарушении нормального хода производства выводится на пульт оператора, после чего принимаются меры по устранению неполадок, в том числе автоматически или при дистанционной поддержке Piovan. Таким образом, вмешательство человека сведено к минимуму, и машины практически безостановочно работают в круглосуточном режиме.

В заключение следует подчеркнуть, что система Winfactory 4.0 Piovan имеет модульную конструкцию и в дальнейшем может расширяться при наращивании производственных мощностей в цехе без какой-либо необходимости изменения конфигурации систем подачи и дозирования материала.

Макет публикации