Tak robią to inni – monitorowanie stanu wtryskarek
| TechnikaCo jest celem monitorowania stanu maszyn? To przede wszystkim eliminacja konieczności stosowania sztywnych okresów międzyserwisowych bez ryzyka przestoju produkcji. Firma Wittmann Battenfeld we współpracy z B&R, specjalistą w dziedzinie automatyzacji, opracowała taki system do swoich wtryskarek. Jak się okazuje, podstawą decyzji o zakupie maszyny nie jest już tylko jej cena, ale całkowite koszty w całym cyklu jej użytkowania.
Dwie firmy, Wittmann i Wittmann Battenfeld, tworzą Grupę Wittmann będącą jednym z największych na świecie producentów wtryskarek, robotów i urządzeń peryferyjnych dla przemysłu przetwórstwa tworzyw sztucznych. Grupa posiada łącznie osiem zakładów produkcyjnych w pięciu krajach oraz 34 przedstawicielstwa na wszystkich głównych rynkach tworzyw sztucznych na świecie.
W mieście Kottingbrunn w Dolnej Austrii Wittmann Battenfeld konstruuje wtryskarki o sile docisku od 5 do 2000 ton. Każdego roku produkuje się tam około tysiąca wtryskarek, z których 95% trafia na eksport do klientów na całym świecie, głównie w UE. Lwia część nabywców reprezentuje przemysł motoryzacyjny (50%), produkcję wyrobów medycznych (15%) i przemysł zabawkarski.
Specjalizująca się w automatyce firma B&R jest jednym z głównych dostawców Wittmann Battenfeld. Producent zainstalował systemy sterowania maszyn B&R w każdej wtryskarce skonstruowanej w ciągu ostatnich 15 lat. Oprogramowanie APROL firmy B&R jest używane do monitorowania stanu od prawie trzech lat.
ZMNIEJSZONE KOSZTY I ZWIĘKSZONA DYSPOZYCYJNOŚĆ
APROL w firmie Wittmann Battenfeld sprawdzano wskazania kluczowych czujników w zaplanowanych odstępach czasu. Oprócz dalszego korzystania z coraz większej liczby czujników, firma chciała również mieć możliwość wykonywania czynności serwisowych w trybie predykcyjnym. Celem było takie zastosowanie czujników wibracyjnych, aby można było jak najwcześniej zidentyfikować potencjalne awarie maszyn i urządzeń – najlepiej jeszcze zanim wystąpią. Pozwoliłoby to znacznie ograniczyć koszty utrzymania i zwiększyć dyspozycyjność. Właściwe rozwiązanie zaproponowała firma B&R. Moduły I/O nie tylko niezawodnie wykrywają potencjalne problemy związane z konserwacją, ale są także kompatybilne z dowolną topologią sterownika, ponadto łatwo je konfigurować.
Monitorowanie stanu opiera się na analizie drgań przeprowadzanej lokalnie na modułach. Wyniki zapewniają szczegółowy wgląd w mechanikę systemu i umożliwiają skuteczną ukierunkowaną optymalizację istniejących procesów. Producentowi wtryskarek funkcja ta pozwala wykrywać zanieczyszczenia spowodowane na przykład obecnością wody w oleju. Takie zanieczyszczenia, choć niewidoczne gołym okiem, mogą w ciągu kilku tygodni uszkodzić pompę. Dzięki systemowi czujników oleju, którego wskazania ocenia system APROL, problem należy już do przeszłości.
REALIZACJA PROJEKTU W CIĄGU KILKU MIESIĘCY
Firma Wittmann Battenfeld wspólnie z B&R była w stanie przedstawić ukończony projekt monitorowania stanu po sześciu miesiącach od pierwszego spotkania. "Mieliśmy w B&R osoby specjalnie wyznaczone do kontaktów z nami i otrzymywaliśmy aktywne wsparcie – również w formie szkoleń – przez cały okres realizacji projektu. Projekt ten był dla nas przełomem, dlatego byliśmy szczególnie zadowoleni z tak dobrego przebiegu współpracy z B&R" – mówi Schabauer, szef działu obsługi technicznej klienta w Wittmann Battenfeld.
Szybka realizacja była po części możliwa dzięki zaangażowaniu wewnętrznego działu rozwoju oprogramowania firmy Wittmann Battenfeld. To właśnie tam ustalano wstępne specyfikacje, na przykład parametry przewidziane do monitorowania, pomiaru i oceny. Opracowany w ten sposób system jest obecnie stale aktualizowany i rozbudowywany, aby sprostać nowym i zmieniającym się wymaganiom klientów. "Chcieliśmy na przykład monitorować olej i temperaturę w skrzyni biegów, a także wprowadzić pewne zmiany w interfejsie człowiek-maszyna. Zależało nam na równoczesnym podglądzie danych z czujników dwóch maszyn w celu bezpośredniego porównania" – wyjaśnia Schabauer. – Jednocześnie zadbaliśmy o przestrzeganie jednolitych standardów, aby utrzymać nasze długoterminowe koszty rozwoju na zrównoważonym poziomie."
APROL NA POTRZEBY UKIERUNKOWANEJ ANALIZY POMIARÓW
Monitorowanie stanu odbywa się w trakcie procesu przebiegającego na trzech poziomach. Pierwszym jest zbieranie danych pomiarowych. W zależności od rodzaju danych w określonych punktach pomiarowych instalowane są odpowiednie czujniki, które przekazują rzeczywiste wartości do systemów analitycznych. Możliwa jest ocena drgań, momentu obrotowego, temperatury, wilgotności, jakości oleju, natężenia przepływu lub działania ślimaka, a także wszystkich danych z szafy sterowniczej. Na drugim poziomie zebrane dane są analizowane i przygotowywane. Sercem systemu CMS jest jednostka oceniająca, składająca się z procesora i modułu pomiarowego który przetwarza wyniki pomiarów na zmienne analityczne. Trzeci poziom jest tym, na którym przeprowadza się ocenę danych i analizę stanu.
Obecnie możliwe jest monitorowanie i przechowywanie około 80 różnych parametrów stanu maszyny. Wartości te są przechowywane na serwerach APROL przez okres do jednego roku i mogą być wyszukiwane i porównywane retrospektywnie – co jest szczególnie pomocne w analizie dla serwisu. Do tej pory system był wykorzystywany przez samych klientów jako samodzielne rozwiązanie do monitorowania mierzonych wartości na miejscu. Długofalowym celem firmy Wittmann Battenfeld jest jednak podłączenie jej maszyn do Internetu i przesyłanie zarejestrowanych danych do klienta za pośrednictwem chmury. Dzięki temu może on otrzymywać powiadomienia o różnych stanach maszyn, np. o konieczności wymiany oleju lub wykonania usługi serwisowej.
SYSTEMY MONITOROWANIA STANOWIĄ INTEGRALNĄ CZĘŚĆ MASZYN
Monitorowanie stanu stało się integralną częścią omawianych maszyn. Tylko systemy, które mogą przesyłać i analizować szczegółowe dane na temat zużycia, są w stanie przewidzieć długość pozostałego okresu eksploatacji instalacji, maszyn i komponentów.
"Sam pracowałem jako technik serwisowy przez 10 lat – wspomina Schabauer. – W przeszłości trzeba było polegać na własnych zmysłach i osobistych doświadczeniach. Teraz każdy proces jest monitorowany cyfrowo, z dużo większą precyzją". Obecnie klienci korzystają również z faktu, że stan maszyny jest monitorowany i oceniany automatycznie. Informacje o wszelkich zmianach w wynikach pomiarów mogą otrzymać e-mailem lub SMS-em. Dzięki temu mogą przeprowadzać ukierunkowaną konserwację bez przerywania bieżącej produkcji.
Korzyści stosowania monitorowania stanu maszyn:
|
KOSZTY CYKLU ŻYCIA MASZYNY OKAZUJĄ SIĘ KLUCZOWE
Prototyp został bardzo dobrze przyjęty przez odwiedzających niemieckie targi K. Firma trafiła na zainteresowanych klientów, zanim jeszcze określiła cenę sprzedaży. Użytkownicy coraz lepiej rozumieją kwestie całkowitych kosztów posiadania, jednocześnie sama cena zakupu przestaje mieć dla nich kluczowe znaczenie. W efekcie znacznie większy nacisk kładzie się na utrzymanie ciągłości pracy maszyn i ich sprawności. Jeśli klient zostanie poinformowany, że np. konserwacja będzie potrzebna w ciągu kilku dni, może włączyć to zadanie do zaplanowanego wcześniej przestawienia produkcji. Monitorowanie stanu maszyny daje użytkownikom pełne informacje, aby obniżać koszty całkowite.
B&R Automatyka Przemysłowa
www.br-automation.com/pl/
