Endüstriyel otomasyon teknolojisinin hızla yaygınlaşmasıyla birlikte, -film döküm endüstrisinde uzun süredir manuel işlemlere dayalı olmanın, düşük verimlilik ve zayıf hassasiyetle sonuçlanmasının acilen ele alınması gerekiyor. Ekibimiz "PLC ve AC servo motor kontrollü film döküm üretim hattı" teknolojisini başarıyla uygulamıştır. Bu akıllı kontrol kombinasyonu, boşaltmadan teslim almaya kadar tüm süreci otomatikleştirerek endüstri dönüşümü için tekrarlanabilir bir çözüm sunar. Temel teknolojiler ve modüler tasarımın sinerjisi sayesinde elde edilen bu başarı, geleneksel film döküm üretiminde manuel müdahale oranını %10'un altına düşürdü ve üretim doğruluğunu %40 artırdı ve sektörde büyük ilgi gördü.
Temel Teknoloji Ortaklığı: PLC "Beyin" ile Servo "Eller ve Ayaklar" Bağlantılı
Bu akıllı üretim hattının temel rekabet gücü, programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC) ile AC servo motorların hassas koordinasyonundan kaynaklanmaktadır. Endüstriyel "akıllı beyin" olan PLC, güçlü-parazit önleme yeteneklerine sahiptir ve tozlu ve yüksek-frekanslı titreşimli fabrika ortamlarında istikrarlı bir şekilde çalışır. Sinyal alımı, mantıksal işlemler ve komut iletimi gibi temel görevleri yerine getirir. Bu proje için seçilen Siemens 1515-2 PN PLC, Ethernet genişletmeyi destekler ve yüksek bilgi işlem hızına sahiptir. Aynı anda 12 cihazdan gelen sinyalleri işleyerek çoklu ünite işbirliği için gerekli bilgi işlem gücünü sağlayabilir.
AC servo motorlar, üretim hattının "hassas elleri ve ayakları" olarak görev yapar; 0,01 rad hız ve konum kontrol doğruluğu, geleneksel motorlara göre %30 daha düşük çalışma sıcaklıkları ve arıza oranlarında %60 azalma sağlar. Ekip, senkron ve lineer motorlar da dahil olmak üzere çeşitli cihazlarla uyumlu bir Siemens S120 serisi servo sistemi kullandı. PROFINET yüksek-hızlı endüstriyel ağ üzerinden PLC'ye bağlanan sinyal iletim gecikmesi 0,1 ms'nin altında tutularak gerçek-zamanlı komut yürütülmesi sağlanır. Projenin teknik lideri, "Bir sporcunun beyin ve kaslarının mükemmel koordinasyonu gibi, PLC komutları da anında hassas motor hareketlerine dönüştürülüyor" diye açıkladı.
Altı Ana Ünite Kapalı Döngü Oluşturuyor: 20 Metrelik Depolama Rafı Malzeme Bitmesi Sorununu Çözüyor
Üretim hattı, hammadde girişinden bitmiş ürün çıkışına kadar tam bir kapalı döngü oluşturan altı ana işlevsel üniteden oluşan modüler bir tasarım kullanıyor. Her ünite ustaca tasarlanmış akıllı kontrolü bünyesinde barındırır. Çözme ünitesi, hem 3-inç hem de 6-inç göbeklere uyarlanabilen ve 800 mm çapında maksimum 800 kg ham madde rulosu taşıyabilen çift-istasyonlu pnömatik şaft tasarımı kullanır. PLC, rulo çapını gerçek zamanlı olarak hesaplar, kalan malzeme yetersiz olduğunda otomatik olarak alarm vererek rulo değiştirme verimliliğini %50 artırır. Çözme, çekiş ve depolama üniteleri sürekli üretimin sağlanması açısından çok önemlidir. Çekiş mekanizması, çelik ve kauçuk silindirler arasındaki basıncı düzenleyerek malzemenin kaymasını önler. 20-metre uzunluğundaki bir depolama rafı, "malzeme tampon bölgesi" görevi görür. Çözme ünitesi ruloları değiştirdiğinde, raf otomatik olarak yeniden doldurulur ve geleneksel üretimde rulo değişimi sırasında rulo kırılmasından kaynaklanan verimlilik kayıpları tamamen ortadan kaldırılır. Servo motorlu ana çekiş ünitesi, ham maddeleri ana prosese girmeden önce ön işleme tabi tutar. Statik eleme, ağ düzeltme ve toz gidermeden oluşan üç adım sayesinde ham maddelerin temizlik seviyesi %99,2'ye yükseltilir ve sonraki kaplama kalitesinin temeli atılır.
Temel bir süreç olan kaplama ünitesi yenilikçi bir şekilde kadranlı bir membran kafası ayarlama mekanizmasına sahiptir. Çalışanlar, kaplama kalınlığı toleransını ±2 mikron dahilinde tutarak, membran kafasının yüksekliğini ve eğimini bir insan-makine arayüzü aracılığıyla hassas bir şekilde ayarlayabilir. Kaplanmış ham maddeler son temizlik için su oluğu ünitesine girer. Çıkıştaki ayarlanabilir bir silecek, ham maddenin nem içeriğine bağlı olarak basıncı gerçek zamanlı olarak ayarlayarak bitmiş üründe sabit bir nem içeriği sağlar. Kaldırma ve egzoz üniteleri güvenlik ve çevresel hususlar göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Kablosuz uzaktan-kontrollü kaldırma ekipmanı bakım işlemlerini basitleştirir ve egzoz sistemi uçucu gaz toplama oranını %95'e çıkararak en yeni çevre standartlarını karşılar.
Görsel kontrol + veri birikimi: İşçi eğitimi 3 güne kısaltılmıştır.
Üretim hattının kullanıcı-dostu tasarımı, operatör arayüzünün kapsamlı optimizasyonuna yansıyor. Endüstriyel bilgisayardaki görselleştirme sistemi, genel bakış ekranı, frekans dönüştürme parametreleri ve servo durumu dahil olmak üzere sekiz tip işletim arayüzünü entegre eder. Oturum açtıktan sonra çalışanlar, üretim hızı, gerginlik ve motor sıcaklığı gibi 16 temel gösterge dahil olmak üzere her bir ünitenin çalışma verilerini sezgisel olarak görüntüleyebilir. Ekipmanda anormallikler meydana geldiğinde, bir alarm sistemi arızanın yerini ve nedenini doğru bir şekilde görüntüleyerek bakım müdahale süresini 40 dakikadan 10 dakikanın altına düşürür.
Bu akıllı tasarım, girişin önündeki operasyonel engelleri önemli ölçüde azaltır. Geleneksel olarak üretim hattı çalışanlarının işe başlamadan önce 15 günlük eğitime ihtiyaçları vardı. Ancak, önceden-ayarlanmış parametreler ve tek-dokunuşla başlatma ve durdurma işlevleriyle yeni sistem, yeni çalışanların yalnızca üç günlük bir eğitimden sonra bağımsız olarak çalışmasına olanak tanır. Sistem, üç aylık üretim verilerini otomatik olarak saklar ve ihracat ve analizi destekler. Veri izlenebilirliği, şirketlerin kalite sorunlarının temel nedenlerini hızlı bir şekilde belirlemesine olanak tanır ve hurda oranlarını geleneksel üretimde %8'den %3'ün altına düşürür. Bu teknolojiyi kullanan bir film malzemesi şirketinden bir temsilci, "Üretim hattı devreye girdiğinden beri günlük üretimimiz 800 metrekareden 1.500 metrekareye çıktı, işçilik maliyetleri ise %60 azaldı."
Sektörün belirleyici etkisi açıktır: akıllı ayrık üretim için yeni bir yol açmak.
Bu üretim hattının başarılı bir şekilde uygulanması, yalnızca cast film endüstrisindeki sıkıntılı noktaları gidermekle kalmıyor, aynı zamanda ayrık üretimin otomasyon dönüşümü için de değerli deneyimler sağlıyor. "PLC + servo motor + endüstriyel bilgisayar" mimarisi, paketleme ve baskı da dahil olmak üzere çeşitli endüstrilere esnek bir şekilde uyarlanabilir ve temel kontrol mantığı, büyük değişiklikler yapılmadan yeniden kullanılabilir. Çin Otomasyon Birliği'nden uzmanlar şunları belirtti: "Belirli senaryolara odaklanan bu akıllı dönüşüm çözümü, genel-amaçlı üretim hatlarına kıyasla %30 daha yüksek bir yatırım getirisi sunuyor ve bu da onu özellikle küçük ve orta-ölçekli imalat işletmelerinin benimsemesi için uygun hale getiriyor."
Ekip, bu teknoloji için üç faydalı model patenti başvurusunda bulundu. Bir sonraki adım, motor tepki hızını %15 daha artırmak için PLC program algoritmasını optimize etmek ve aynı zamanda mobil izleme yeteneklerini geliştirmektir. Teknolojinin sürekli yenilenmesiyle birlikte, PLC ve AC servo motorun birleşik uygulamasının, geleneksel imalat endüstrisinin "manuel işletimden" "akıllı üretime" geçişinde temel itici güç haline gelmesi bekleniyor.