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自动化改善供应链效率

作者:Ellams2011.03.30阅读 4903

        业界领先的个人洗护用品生产商PZ Cussons 最近在英国投产了一家制造工厂,显著增加了产能、提高了流程效率。该公司原有的工厂已经运营了很长时间,再也无法提供足够的产能。并且,实际上在这家老工厂的各个生产阶段, 也存在过多需要操作工干涉的情况,这会引起意料之外的产品差异。公司知道需要降低生产成本,并且已经认识到只有现代化工厂才能实现上述目标。
        挑战
        作为英国工厂供应链现代化的一部分,PZ Cussons 决定利用现代流程自动化架构提供的控制和可视功能。公司与罗克韦尔自动化和它的联盟伙伴Endress+Hauser 进行了接触,来实施项目。工作基于ISA88 制造标准,使用网络化仪表和路由阀门。整个系统是在一个通用的具有升级能力的软件环境下建造,可以直接进行扩展,也可以跨线迁移。

新工厂中的生产线遵循ISA88标准

        公司同样希望让制造流程更加敏捷,通过减少库存和加速物流节约更多的费用。而主要的挑战在于,让流自动化改善供应链效率程中所有的步骤都可视,保证所有的参数都在运营可以接受的容忍度内。
        持续生产的收益
        这一全新的加工和生产运营基地还在建设当中,罗克韦尔自动化为其提供设备并进行安装CONTROL ENGINEERING China版权所有,Endress+Hauser 供应仪表、设计现场总线网络并进行试车。项目实施后,可以充分利用现场总线网络设备提供的流程和诊断数据。
        每一条生产线都使用如下类似的配置:
        • 一个Profibus DP 网段CONTROL ENGINEERING China版权所有,拥有三台流量计和四台称重变送器;
        • 一个Profibus PA 网段CONTROL ENGINEERING China版权所有,拥有12 到15 台压力、液位和温度设备,以及一台带有Samson 定位器的控制阀门;
        • 两个ASi 网段CONTROL ENGINEERING China版权所有,总计大概45 个阀门。每一个小区域拥有:
        • 五个Profibus DP 网段CONTROL ENGINEERING China版权所有,11台流量计和12台称重变送器;
        • 三个Profibus PA 网段CONTROL ENGINEERING China版权所有,总计58 台设备,可以测量压力、液位、温度和pH 值;
        • 四个ASi 网段CONTROL ENGINEERING China版权所有,总计61 个阀门。
        每条生产线以及每一个小区域中的电机控制中心(MMC)都是用DeviceNet,同样在这些区域内也会包含停机和安全系统的硬布线设备。
        这种组网方式让公司可以更好的查看流程并进行控制,帮助实现期望中的费用节约,同时大幅减少流程波动。
        如果使用更大型的自动化解决方案,可以实现从产生配方、混合、加工和包装各个步骤的自动化和测量,效果会非常显著。产量的提升不仅仅是因为使用了控制系统,现场设备的无缝集成也同样功不可没,正是由于现场设备非常准确,才能够为满足质量目标提供了必要的数据。因为实现了这些节省,公司认定将生产基地保留在英国的决策是英明的,不需要再到海外选址。
        全新PlantPAx 流程自动化系统使用了多项技术www.cechina.cn,实现生产和质量的目标。总体的生产线控制有大量装载在仪表柜中的Allen- Bradley ControlLogix PAC 完成。除了为Allen-Bradley 智能电机控制中心提供核心控制功能之外,这些控制器还可以与包括Batch 和Historian 在内的FactoryTalk平台连接。Asset Center 工具则可以支持整个工厂的资产管理。
        制造过程
        在日常运营中,工厂会接收大宗原材料,根据已有的配方单将其与精确计量的香料和添加剂放在一起,这些物料再根据产能的需要混合和包装。尽管理论上十分简单,实际上整个流程需要非常高水平的测量和控制www.cechina.cn,才能保证每个批次都符合公司严格的质量标准。
        PZ Cussons 流程开发经理Andy Ellams 说,“我们非常清楚自己想要什么——就是一套集散控制系统,可以将一系列服务器集成到我们总体的IT 架构当中。这些服务器与光纤网络上的PLC 连接,而我们的办公系统也共享这一光纤网络。”
        使用Endress+Hauser FieldCare 的FDT/ DTM 功能,可以在集中区域对现场设备进行维护和配置。现场总线网络同样还有利于集中监控以及通讯状况分析。

生产过程需要根据配方,仔细控制关键配料的剂量。

        改变操作员的角色
        PZ Cussons 已经能够将操作员的技术和知识转移到自动化架构当中,而在此之前操作员需要很多年才能学习到这些经验和知识。尽管这样,绝大部分操作员在每一台机器上还有着一套自己的工作方式,这也成为一些流程差异的原因。每一个区域中的劳动力已经由需要四班倒的十六个人减少到一个人,并且他每天只需要到这里一次。如果使用老方法,所有的配方都要汇编到PLC 当中,没有什么容易方法可以测试新的配方和混合方法,而新技术允许公司在大规模生产之前对新配方进行预测试。以前,需要专家级的操作员,然而通过新系统,由于软件特有的一致性和便携性,任何操作员现在都可以应付任何一条生产线。现在,操作员具备的技术能力更多了,他们一旦介入到某个领域,就会直接创造价值。

很多以前需要依赖操作员的技术,现在已经内置到控制系统当中。

        Ellams总结道:“一次性合格现在已经非常普遍。我们追求的质量标准非常高,并且几乎不需要任何补偿。我们经常会连续运行数周控制工程网版权所有,不出现任何生产问题。”总而言之,PZ Cussons 的工厂正在减少停机、提高准确性、降低批处理时间。同时这也实现了能源节约,加快了产品推向市场的速度。

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