News. Przemysł. Cyfryzacja produkcji to możliwość zyskownego wzrostu. Ważenie przemysłowe

Transkrypt

1 Przemysł Ważenie przemysłowe 20 News Cyfryzacja produkcji to możliwość zyskownego wzrostu Coraz więcej firm stoi przed trudnym zadaniem wdrożenia mechanizmów ścisłej kontroli operacyjnej przy zachowaniu zdolności szybkiego reagowania na gwałtownie zmieniający się popyt rynkowy. Cyfryzacja to jedna z kluczowych metod umożliwiających zwiększenie wydajności zakładu i wdrożenie skutecznych strategii kontroli produkcji. Zadania te ułatwia przemyślana inwestycja. Trend w kierunku cyfryzacji umożliwi wdrożenie strategii pełnej integracji sterowania produkcją, integrację wszystkich etapów łańcucha dostaw i zmniejszenie pracochłonności procesu kwalifikacji. Jednak w jaki sposób cyfryzacja ułatwi realizację tych założeń? Analiza danych Łańcuchy dostaw stają się coraz bardziej złożone, a oczekiwania klientów rosną. Aby sprostać tym wyzwaniom, niezbędna jest ścisła kontrola procesów. Do jej wdrożenia konieczna jest zdolność gromadzenia, wykorzystania i analizowania danych procesów i produktów. Wiąże się ona jednak z koniecznością przesyłania danych między zakładami, co w wielu firmach nadal bywa problemem. Konserwacja zapobiegawcza Dzięki wbudowanym funkcjom konserwacji zapobiegawczej i monitorowania stanu łatwiej konserwować urządzenia i uzyskać zgodność z wymogami, a dzięki temu zyskać pewność, że kluczowe wyniki pomiarów będą wiarygodne. Produkcja modułowa Produkcja modułowa pozwala na stworzenie standaryzowanych jednostek produkcyjnych. W urzeczywistnieniu tej koncepcji pomocne są: niezawodny zautomatyzowany proces oraz standaryzowane interfejsy wraz z instalacją według zasad plug and play.

2 Trzy inwestycje torujące drogę cyfryzacji Trzy rozważne inwestycje na rzecz cyfryzacji Wielu producentów już planuje wdrożenie koncepcji cyfrowych w codziennych operacjach lub wypróbowuje je w ramach eksperymentów. Jednak w przypadku technologii pomiarowych istnieje kilka niezmiennych zasad: w razie modernizacji już istniejących instalacji produkcyjnych, jak również realizacji projektów od podstaw, taka inwestycja we właściwe czujniki, interfejsy i oprogramowanie pomoże w pełni wykorzystać potencjał cyfryzacji. Czujniki cyfrowe Czujniki to fundament cyfrowego świata. Aby mogły odegrać tę ważną rolę, nie mogą się ograniczać do dostarczania prostych sygnałów analogowych. Funkcja konwersji sygnału wbudowana w czujniki znacznie poprawia jakość sygnału, natomiast monitorowanie parametrów środowiska, takich jak temperatura czy stan czujnika, umożliwia prognozowanie na potrzeby konserwacji zapobiegawczej. Przechowywane dane kalibracyjne przyspieszają instalację i wymianę czujników. Znormalizowane interfejsy Wobec rosnącej liczby urządzeń i czujników w zakładach produkcyjnych przetwarzanie i przesyłanie danych bywają utrapieniem nie tylko w systemach zautomatyzowanych, ale też w przypadku komunikacji z systemami ERP. Innowacyjne, nowe interfejsy stwarzają możliwość modularyzacji i przyspieszenia integracji. Inteligentne oprogramowanie Większe ilości danych wymagają inteligentniejszych, szybszych procesów wyboru i przetwarzania. Opóźnienia w udostępnianiu zebranych danych mogą prowadzić do powstania wąskich gardeł produkcyjnych. Nowe oprogramowanie może uprościć zbieranie informacji i zwiększyć szybkość przetwarzania danych. Wizualizacja danych dostarcza głębszej wiedzy o procesach, usługi oparte na chmurze eliminują przestoje, a oprogramowanie do gromadzenia danych podnosi efektywność produkcji. 2 METTLER TOLEDO Przemysł News 20

3 Poznaj tajniki komunikacji Wydajny transfer danych z procesu ważenia do zaawansowanych systemów MES lub ERP pozwala na zwiększenie przejrzystości procesów produkcyjnych. Ściągnij opracowanie techniczne Obniż nawet o 50% koszty konserwacji, korzystając z wag opartych na czujnikach POWERCELL Zintegruj sterownik PLC z przetwornikiem ACT350 nawet 10-krotnie szybciej Obniż koszty gromadzenia i raportowania danych nawet o 70% dzięki ProdX METTLER TOLEDO Przemysł News 20 3

4 Bramy przyszłości do cyfrowego świata Standaryzacja łączności przemysłowej Inwestycja nr 2: standaryzowane interfejsy W zakładach produkcyjnych używa się coraz większej liczby urządzeń i czujników, gdy tymczasem przetwarzanie i przesyłanie danych w systemach zautomatyzowanych, które muszą się komunikować z systemami ERP i MES, nadal bywają utrapieniem. Nowoczesne interfejsy i otwarte standardy danych stwarzają możliwość zrealizowania interoperacyjności przez zwiększenie ilości i rodzaju dostępnych danych o dużej wartości. Dawniej urządzenia na linii produkcyjnej były zintegrowane z infrastrukturą informatyczną zakładu według piramidy automatyzacji (ISA95). W większości przypadków czujniki dostarczały jedynie prostych danych. Współczesne czujniki mogą dostarczać więcej rzetelnych danych, takich jak dane monitorowania stanu, dane diagnostyki zapobiegawczej czy alarmy kalibracyjne. Decyzje dotyczące integracji są podyktowane rodzajem potrzebnych danych, istniejącą infrastrukturą oraz typem dostępnej sieci danych. Dane z czujników są uzupełniane przez informacje priorytetowe, takie jak alarmy oraz informacje o stanie. Przejście na przemysłowy Ethernet Przemysłowy Ethernet (IE) polega na stosowaniu standardu Ethernet (IEEE 802) w środowisku przemysłowym z protokołami, które zapewniają determinizm i kontrolę w czasie rzeczywistym. Przykładowo można wymienić rozwiązania PROFINET, EtherNET/IP i EthernetTSN, które wypierają klasyczne magistrale przemysłowe i komunikację szeregową w przypadku łączności z systemami zautomatyzowanymi, ponieważ zapewniają większą elastyczność oraz łatwiejszą instalację, rozwiązywanie problemów i wymianę elementów. OPC UA to kolejny stopień standaryzacji OPC Unified Architecture (OPC UA) to protokół komunikacji międzymaszynowej na potrzeby automatyki przemysłowej opracowany przez OPC Foundation. Jego głównym zadaniem jest komunikacja z urządzeniami i systemami przemysłowymi na potrzeby zbierania danych i sterowania, jest ogólnie dostępny bez ograniczeń i opłat, nie jest związany z jednym systemem operacyjnym czy językiem programowania i należy do czołowych standardów łączności opartej na chmurze prowadzonej zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz obiektu przemysłowego. W połączeniu z technologią IE staje się podstawowym elementem przyszłych urządzeń przemysłowych. Dowiedz się, jak obniżyć nakłady związane z instalacją w przypadku łączenia się ze sterownikiem PLC: ` 4 METTLER TOLEDO Przemysł News 20

5 Przemysłowy Ethernet OPC UA RS232 Protokół danych Przemysłowy Ethernet PROFINET, EtherNet/IP, EthernetTSN Serwer lub OPC UA OPC UA Klasyczna integracja danych RS232 (dla systemów PC) 4 20 ma (DCS, PLC) Zaleta Standaryzowana, niezawodna sieć Standard przesyłu danych Zainstalowana baza Wada Względna nowość Wymaga serwera Ograniczona dostępność danych Strategia Scentralizowana/zdecentralizowana Scentralizowana/zdecentralizowana Scentralizowana sterowania Układ Sieć Sieć Punkt-punkt Szybkość przesyłu 1 ms Nd. 100 ms Przepustowość Wysoka Wysokie Niska Determinizm Wysoki Wysokie Niski Nakłady Średnie Niskie Średnie do wysokich instalacyjne Zastosowanie Rosnące Rosnące Stabilne w przemyśle Koszt elementów Niski do średniego Niski Niski Użytkowanie w strefach Ex Z zastosowaniem światłowodów lub zwiększonej ochrony Nd. Z użyciem 20 ma, 4 20 ma oraz Profibus PA Typowe zastosowanie System ważenia zbiorników; napełniarka zintegrowana z systemem automatyki zakładu Wagi podłączone do systemu opartego na chmurze do celów dokumentacji i śledzenia; Tradycyjna integracja z systemami automatyki lub systemami gromadzenia danych rozwiązania do kontroli procesów Przykład Przetworniki z IE, ACT350 ` Brama z OPC UA `` Terminale klasyczne ` METTLER TOLEDO Przemysł News 20 5

6 Weryfikacja sprzętu Czy Twoje wagi działają wydajnie? Podejście oparte na ryzyku obniża koszty Producent pastylek na kaszel chciał mieć pewność optymalnej realizacji procesów. Przeprowadzenie prostego testu opartego na ryzyku pozwoliło sformułować wytyczne dotyczące ograniczenia kosztów konserwacji i potwierdzić, że wszystkie wykorzystywane przez firmę wagi dokonują dokładnych pomiarów. Dowiedz się, w jaki sposób możesz skorzystać z tej usługi i spełnić własne wymogi dotyczące jakości. 1 Określenie 2 wymagań Przeprowadzenie weryfikacji opartej na ryzyku Producent cukierków ziołowych, który eksportuje 60 różnych rodzajów pastylek do ssania i herbat do ponad 50 krajów, chciał mieć pewność, że wykorzystuje sprzęt zapewniający wydajność, przyczyniający się do optymalizacji produkcji i pozwalający ograniczyć ilość odpadów. Kierownictwo firmy zadało więc sobie następujące pytania: Czy jesteśmy w stanie jeszcze bardziej zoptymalizować procesy i zmniejszyć ilość odpadów? Skąd mamy wiedzieć, czy do realizowanych procesów używamy właściwych wag? Jak możemy zapewnić wysoką wydajność i niezmienną jakość? Przedsiębiorstwo skorzystało następnie z usługi GWP Verification w odniesieniu do 12 wag w celu dokonania oceny, czy wykorzystywane przy produkcji wagi rzeczywiście stanowiły optymalne rozwiązanie na danym etapie procesu. Usługa GWP Verification polega na porównaniu udokumentowanej niepewności pomiaru uzyskanej przy wzorcowaniu (w warunkach produkcyjnych wagi) oraz wymaganej dokładności, wymogów procesu ważenia, zagrożeń związanych z procesem ważenia i zadanych tolerancji. 6 METTLER TOLEDO Przemysł News 20

7 3 Korzyści wynikające z niższych kosztów wzorcowania Więcej informacji Po wykonaniu usługi GWP Verification okazało się, że wszystkie wagi znajdowały się we właściwych miejscach i pracowały w sposób optymalny we wstępnie zdefiniowanych granicach tolerancji procesu. Testy pokazały też jasno, jakie środki trzeba będzie podjąć i z jakich usług skorzystać, aby utrzymać ten poziom wydajności. Rezultatem był przejrzysty program rutynowych testów uzupełniony o zoptymalizowane usługi wzorcowania. Dzięki temu ten producent z branży zielarskiej był w stanie znacząco ograniczyć koszty wzorcowania i zagwarantować wysoką powtarzalność procesów z myślą o przyszłości. Poznaj usługę GWP Verification Odwiedź naszą bibliotekę GWP, aby dowiedzieć się, w jaki sposób Good Weighing Practice (Dobra Praktyka Ważenia) może pomóc Ci zoptymalizować rutynowe testy, ułatwić zachowanie zgodności z przepisami i utrzymać całkowitą efektywność urządzeń (OEE). METTLER TOLEDO Przemysł News 20 7

8 Lepszy sposób: wymuszone wzorcowanie Nowe wzorcowanie wagi zbiornikowej Łatwa poprawa dokładności 8 Czasy czasochłonnych i drogich metod wzorcowania, które nie zapewniały zadowalającej dokładności ani identyfikowalności, należą do przeszłości. Nowa innowacyjna metoda wymuszonego wzorcowania zapewnia niedrogie i szybkie wzorcowanie bez użycia dużej liczby wzorców masy i dużej ilości cieczy. METTLER TOLEDO Przemysł News 20

9 Punkty mocowania wagi Oszczędność czasu Wymuszone wzorcowanie wymaga minimalnych przygotowań i można je wykonać w dowolnej chwili. Możliwość przenoszenia urządzenia przyspiesza wzorcowanie. Cały proces wzorcowania jest ponadto znacznie szybszy niż w przypadku używania wzorców masy. W skali roku znacznie ogranicza to przestoje zakładu produkcyjnego. Większa dokładność i gwarancja identyfikowalności Wykorzystanie siły wywieranej przez siłowniki hydrauliczne i monitorowanej przez referencyjne czujniki wagowe pozwala osiągnąć wysoki poziom dokładności. Referencyjne czujniki wagowe typu S są zgodne z normami dotyczącymi wzorców masy oraz zapewniają dokładność i identyfikowalność porównywalną do wzorcowania za pomocą fizycznych wzorców masy. Zakres ważenia do 32 ton Usługa oferowana przez METTLER TOLEDO umożliwia wzorcowanie wag zbiornikowych o zakresie ważenia od 1 do 32 ton, w przypadku których stosowanie wzorców masy jest czasochłonne i kłopotliwe. W celu spełnienia wymogów systemów kontroli jakoreferencyjne czujniki wagowe typu S ści można zaplanować regularne ponowne wzorcowanie. W przypadku wag o zakresie ważenia większym niż 32 tony możliwe jest ponadto wzorcowanie z zastąpieniem materiału przy użyciu techniki wzorcowania oferowanej przez nasz zespół serwisowy. Oszczędności finansowe Identyfikowalność zgodną z międzynarodowymi normami ważenia najlepiej osiągnąć przez częste wzorcowanie z użyciem certyfikowanych wzorców masy. Metoda oparta na wzorcach masy jest jednak kosztowna w przypadku dużych zakresów ważenia. Zamiast tradycyjnych usług wzorcowania można użyć tego nowatorskiego rozwiązania w celu zapewniania identyfikowalności i obniżyć koszty. Oszczędność wody Wzorcowanie z zastąpieniem materiału wymaga użycia oczyszczonej wody w ilościach odpowiadających zadanej masie. Zużycie tego cennego zasobu do jednorazowego celu to ogromne marnotrawstwo, którego łatwo uniknąć. Korzystając z wymuszonego wzorcowania, nie marnuje się ani litra oczyszczonej wody. Zwiększa to efektywność cyklu wzorcowania i zmniejsza wpływ na środowisko. Cylindry Unikanie styczności z zawartością zbiorników hydrauliczne Nowa metoda nie wymaga żmudnego opróżniania i czyszczenia zbiorników, tak charakterystycznych dla wzorcowania z zastąpieniem materiału. W niektórych aplikacjach, np. przetwórstwie żywności lub produkcji leków, nowa technika eliminuje ryzyko zanieczyszczenia zbiorników i pozwala uniknąć kosztów zapewnienia superczystego materiału. Punkty mocowania do podłogi Planujesz instalację nowego zbiornika? Umów się na konsultację z METTLER TOLEDO! Odwiedź naszą stronę: METTLER TOLEDO Przemysł News 20 9

10 Rozwiązania w zakresie pomiarów Zwiększ wydajność i bezpieczeństwo Innowacyjne rozwiązania w procesach Pharma Workflow 1 2 Wagi podłogowe PowerDeck Cyfrowe wagi podłogowe PowerDeck zapewniają liczne korzyści, jak bieżące wskazówki dla operatora i niższe koszty konserwacji ale to nie wszystko! Wagi stołowe Nasze kompaktowe wagi precyzyjne z atestami do użytkowania w strefach Ex zapewniają bezpieczeństwo i sprawne działanie w miejscach, w których ma to największe znaczenie METTLER TOLEDO Przemysł News 20

11 6 Czujniki wagowe POWERCELL PDX Obniż koszty konserwacji nawet o 30% i unikaj kosztownych przestojów, stosując nasze wagi samochodowe z czujnikami POWERCELL PDX. 5 Terminale wagowe Nasze proste w obsłudze terminale przyczyniają się do obniżenia skali przepełniania beczek nawet o 40%, natomiast wyższe prędkości zwiększają wydajność Oprogramowanie do recepturowania Automatyzacja procesu z zastosowaniem oprogramowania do recepturowania eliminuje główną przyczynę problemów z jakością błędy człowieka. Moduły wagowe Zapobiegaj kosztownym wadliwym partiom i przeróbkom, monitorując działanie systemów ważenia zbiorników w czasie rzeczywistym. METTLER TOLEDO Przemysł News 20 11

12 3 sposoby maksymalizacji wydajności z wykorzystaniem technologii POWERCELL OBEJRZYJ FILM Od ponad 30 lat sprawdzona technologia POWERCELL pomaga klientom osiągnąć maksymalną wydajność produkcji Niezawodność wag samochodowych dzięki czujnikom wagowym POWERCELL PDX. Eliminacja wadliwych partii dzięki czujnikom wagowym PowerMount do wag zbiornikowych. t Ulepszone wskazówki dla operatora w cyfrowych wagach podłogowych PowerDeck. METTLER TOLEDO Group Industrial Division Kontakt lokalny: Więcej informacji Zastrzegamy sobie prawo do wprowadzania zmian technicznych 09/2018 METTLER TOLEDO. Wszelkie prawa zastrzeżone Dokument nr MarCom Industrial