Производитель оборудования для формования целлюлозы внедряет решения Rockwell Automation

Вызовы

• Достижение стандартов безопасности и повышение производительности, чтобы получить доступ к новым рынкам

Решения Rockwell Automation/Allen-Bradley

• Guardmaster® 440C-CR30 - контролирует и защищает блокировочный выключатель на защитных воротах и кнопку аварийного останова на машине и немедленно отправляет сообщение в интерфейс «человек-машина» (HMI)
• Сервопреобразователи EtherNet/IP Kinetix 5500 - поддерживают встроенное управление движением EtherNet/IP с помощью программного обеспечения Studio 5000
• Контроллеры 1769 CompactLogix 5370 - поддерживают интегрированное управление движением EtherNet/IP
• Графические терминалы PanelView Plus 7 - встроенный Ethernet-порт обеспечивает подключение машины к корпоративной среде

Результаты

• Доходность предприятия увеличилась с 70% до 95%
• Производительность улучшилась примерно на 30%
• Время введения в эксплуатацию уменьшено примерно на 60%

Taiwan Pulp Molding (TPM) - ведущая мировая научно-исследовательская мощность и огромная доля рынка

В последние годы защита окружающей среды превратилась в общемировой тренд, и отношение общественности к загрязнению океана пластиком можно охарактеризовать как крайне негативное. Все, от столовых приборов, промышленной упаковки до других промышленных применений, требует замены пластика и пенополистирола формовкой из целлюлозы. Спрос и потенциал рынка для формования целлюлозы демонстрируют экспоненциальный рост.

От безвестности до мирового лидерства

Taiwan Pulp Molding (TPM) имеет почти 20-летний опыт производства машин для формования целлюлозы и экспортного бизнеса. От скудных начинаний до их нынешнего статуса скрытого лидера в целлюлозно-бумажной промышленности, они все эти годы усердно старались прилагать все усилия для глобальной защиты окружающей среды.

В 2000 году, когда был основан TPM, индустрия формования целлюлозы на Тайване только начала формироваться. На тот момент защите окружающей среды уделялось мало внимания, и использование изделий из формованной целлюлозы в качестве пищевой и промышленной упаковки было редкостью. Компания столкнулась с неопределенностью в своих деловых перспективах. Первые три года работы были чрезвычайно сложными. Однако к 2008 году произошли значительные изменения в бизнесе по производству целлюлозы. Наряду с повышением осведомленности об охране окружающей среды и Парижским соглашением, направленным на сокращение глобальных выбросов парниковых газов, подписанным в 2016 году, мир начал уделять внимание таким проблемам, как загрязнение земли и моря. Развитые страны Европы и Америки и даже такие развивающиеся страны, как Индия, начали развивать свою отрасль защиты окружающей среды. Во многих странах высокий уровень загрязнения пластиком еще больше ускорил рост бизнеса по производству целлюлозы. Заказы со всего мира также выросли в геометрической прогрессии.

В первые годы основными экспортными рынками TPM были страны с более низкой конкурентоспособностью внешней торговли и низкой маржинальностью, такие как материковый Китай и Юго-Восточная Азия. В то время компоненты механического электрического управления были в основном японского производства, и период пробной эксплуатации, как правило, длился более шести месяцев. Это делало выход на европейский и американский рынки очень сложным, так же как и расширение бизнеса за рубежом.

Чтобы сократить сроки разработки продукта и пробного запуска, а также привести производство к соответствию строгим требованиям для выхода на европейский рынок, TPM начал решать сложную задачу, касающуюся стандартов безопасности, а также сбора, сравнения и анализа производственных данных, которые имеют огромное значение для стран Европы и Америки.

Партнерство с гигантом автоматизации США - Rockwell Automation

• Благодаря стратегическому альянсу, сформированному с Rockwell Automation, TPM может использовать новейшие технологии Rockwell Automation, которые включают в себя: настраиваемое защитное реле программного обеспечения Guardmaster 440C-CR30: контролирует и защищает блокировочный выключатель на защитных воротах и аварийный останов кнопку на машине, и сразу же отправляет сообщение на человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). Он использует технологии решения безопасности Rockwell Automation (включая защитные решетки, окружающие опасные зоны), чтобы помочь машине достичь уровня безопасности ISO CE131349-1 PLe и ANSI/RIA R15.06 категории риска R4. Эта машина также совместима с самыми высокими стандартами безопасности на рынках Европы и Северной Америки.

• Сервоприводы Kinetix 5500 поддерживают встроенное управление движением в EtherNet/IP через программную поддержку Studio 5000. Операции этой системы управления движением, упрощение конструкции, эксплуатация и техническое обслуживание могут быть выполнены с помощью единой платформы управления и единой сетевой среды. Kinetix 5500 упрощает электромонтажные работы и снижает нагрузку на оборудование благодаря своему силовому кабелю «три в одном» (обратная связь, тормозной двигатель и распределение мощности). Для дальнейшего усиления своей конструкции Kinetix 5500 также оснащен двумя портами Ethernet для нескольких топологических приложений.
• Система управления управляется программируемыми контроллерами автоматизации (PAC) CompactLogix  5370 и обеспечивает связь по протоколу связи EtherNet/IP. Это обеспечивает платформу для связи между производственным заводом и внутренней сетью компании. CompactLogix  5370 L3 поддерживает интегрированное управление движением EtherNet/IP, топологию уровня устройства (DLR) и имеет встроенный накопитель энергии, исключающий необходимость в литиевых батареях. Он поддерживает повторное использование существующего ввода-вывода 1769 и включает в себя съемную 1 ГБ защищенную цифровую (SD) карту памяти, улучшающую целостность данных. Его гибкие возможности памяти составляют до 3 МБ, а версия No Stored Energy (NSE) имеет дополнительную функцию для опасных сред. Его поддержка кинематики устраняет необходимость в дополнительных контроллерах роботов и программном обеспечении, а его возможность открытого сокета поддерживает Modbus TCP, а также такие устройства, как принтеры, устройства считывания штрих-кода и серверы.
• Графические терминалы PanelView Plus 7: встроенный Ethernet-порт позволяет подключать аппарат к корпоративной среде. Сертификация ATEX Zone 2/22 и UL Class1, Div2 позволяет использовать устройство в опасных средах. Команды отображения и внешнего монтирования могут сэкономить от 50% до 90% времени разработки экрана. Слот для SD-карты можно использовать для хранения, записи данных, управления производственными командами, а также для быстрых и простых команд копирования или повторного выполнения. Система мгновенной диагностики может получать данные среды уровня выполнения HMI, включая температуру, нагрузку и напряжение батареи для ускоренного поиска неисправностей.

• Программная платформа интегрированного управления движением Studio 5000 Automation Engineering and Design Environment снижает общие производственные затраты и значительно сокращает время запуска, установки и обслуживания пресс-формы.
• Оценка риска безопасности, сертификация системы безопасности и другие услуги в области безопасности: профессиональная команда RA определяет риски в процессах эксплуатации, технического обслуживания, монтажа и очистки машины, затем консультирует TPM по мерам по смягчению потенциальных рисков на каждой машине, так что риски проекта снижаются до приемлемого уровня. После реализации мер по снижению риска, проверка безопасности оборудования проводится снова. Команда Rockwell Automation помогает TPM проверять и подтверждать, что их оборудование соответствуют общим или специальным стандартам и нормам безопасности в Европе, Северной Америке и во всем мире.

Уменьшение масштаба и повышение производительности

Трехступенчатый пресс для горячего прессования целлюлозы TMP1600 использует систему Direct-Hot-Press в сочетании с автоматическим оборудованием для наслоения, что снижает трудоемкость и повышает производительность, что приводит к уменьшению масштаба производства и высокому качеству продукции. Производственный процесс Dry-in-Mould подходит для массового производства и широко используется в производстве промышленной и пищевой упаковки. Машины обеспечивают общую защиту безопасности, а их пресс-формы можно легко разобрать и очистить.

Успех этого проекта установил новую веху для Rockwell Automation в применении решений в производстве оборудования для горячего прессования целлюлозы. До внедрения системы управления Rockwell Automation производительность машины для TPM составляла всего 70%. После реализации доходность производства увеличилась до 95%. Это также позволило производить более удобные замены компонентов по всему миру, что помогает стимулировать рост клиентов при одновременном повышении производительности примерно на 30% и сокращении периода пилотного запуска примерно на 60%.