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辛北爾康普進(jìn)入工業(yè)4.0

2019-09-10 21:52
國(guó)際木業(yè) 2019年2期
關(guān)鍵詞:板材生產(chǎn)線可視化

在過去的11年中,通過收購Metso Panelboard公司、Hombak公司、Ventapp公司、CMC Texpan公司和Pallmann公司,辛北爾康普有限公司(Siempelkamp GmbH & Co KG)的木材機(jī)械部門已成為真正的全線供應(yīng)商,提供完整的生產(chǎn)線,產(chǎn)品全部來自自己的公司,而不是像過去那樣不得不使用分包商來完成整個(gè)生產(chǎn)線的部分供應(yīng)。

在這個(gè)數(shù)字化時(shí)代,生產(chǎn)線各部分的互連變得越來越重要——只有擁有這些內(nèi)部資源才能真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化。

談到數(shù)字時(shí)代,辛北爾康普公司正在重點(diǎn)關(guān)注所謂的“自我優(yōu)化的人造板工廠”。

辛北爾康普公司預(yù)計(jì)將在3個(gè)主要領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。首先,網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn),縱向和橫向整合。其次,工廠可視化,使用“數(shù)字雙胞胎(digital twins)”進(jìn)行模擬。通過可視化和“數(shù)字雙胞胎”(實(shí)際生產(chǎn)線的數(shù)字副本),客戶可以在訂購之前看到他的生產(chǎn)線。第三,該公司期望生產(chǎn)智能化,包括在線性能監(jiān)控和預(yù)防性維護(hù),以及(基于模型的)在線質(zhì)量控制。所有這些因素合起來視為辛北爾康普公司“自我優(yōu)化工廠”的最終目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)

所有板材生產(chǎn)商都熟悉水平網(wǎng)絡(luò),作為生產(chǎn)線中每臺(tái)機(jī)器與其他機(jī)器的通迅或接口。垂直整合是生產(chǎn)線與管理系統(tǒng)通迅的地方。企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resource Planning,ERP),例如系統(tǒng)應(yīng)用程序和產(chǎn)品(SAP),涉及生產(chǎn)訂單計(jì)劃。然后,制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System,MES)自動(dòng)從企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)接收訂單。辛北爾康普公司提供經(jīng)過良好調(diào)試的Prod-IQ?系統(tǒng)作為制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)。

Bernardy先生指出:“例如,每個(gè)Egger公司生產(chǎn)線和每個(gè)Duratex公司生產(chǎn)線都有Prod-IQ。無論客戶現(xiàn)有哪種連續(xù)壓機(jī),都可以安裝,在生產(chǎn)線上提供通訊網(wǎng)絡(luò)。我們甚至可以將舊生產(chǎn)線更新為Prod-IQ。在接下來的兩年里,我相信每條生產(chǎn)線都將連接到一個(gè)管理系統(tǒng)?!?/p>

Bernardy先生解釋說,技術(shù)訣竅存儲(chǔ)在經(jīng)過驗(yàn)證的方法中,然后發(fā)送到工廠自動(dòng)化系統(tǒng),從而在生產(chǎn)線上引發(fā)快速可靠的連鎖反應(yīng),促使所有機(jī)器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。他補(bǔ)充說,這可能是木材混合物或樹脂類型的變化,這種變化與板坯成形、壓制、裁邊、冷卻和堆垛有關(guān)。然后,制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)(性能、可用性、消耗)發(fā)送回企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)。當(dāng)材料到達(dá)機(jī)器時(shí),自動(dòng)化觸發(fā)獲取新的設(shè)定值。這樣可以最大限度地縮短生產(chǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)間,減少壓制后的板坯廢渣,并以合適的質(zhì)量生產(chǎn)所需的成品板數(shù)量。

可視化

這是基于仿真的工程,使用“數(shù)字雙胞胎”,使板材制造商能夠可視化其項(xiàng)目計(jì)劃,指定其所需的功能并優(yōu)化機(jī)器。

在“數(shù)字雙胞胎”中,虛擬工廠模擬機(jī)器功能,使用3-D模型并模擬物理、液壓和電氣自動(dòng)化。供應(yīng)商和客戶也可以測(cè)試其生產(chǎn)線的極限,沒有風(fēng)險(xiǎn)。虛擬啟動(dòng)可以在模擬中進(jìn)行,以測(cè)試虛擬的工廠。Bernardy先生指出:“如果在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤,我們可以虛擬重現(xiàn)并快速解決??梢暬暮锰幵谟?,您可以擁有最高的軟件質(zhì)量,更短的啟動(dòng)時(shí)間和可靠的功能?!?/p>

生產(chǎn)智能

生產(chǎn)智能可提供在線性能監(jiān)控和預(yù)防性維護(hù),以及(基于模型的)在線質(zhì)量控制。在線性能監(jiān)控可提高整體設(shè)備效率(OEE),這是控制工廠的關(guān)鍵指標(biāo)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)使整體設(shè)備效率(OEE)提高并提供“預(yù)防性機(jī)器維護(hù)”。例如,可以對(duì)ContiRoll?壓機(jī)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù),檢查液壓系統(tǒng)、絕緣材料、驅(qū)動(dòng)裝置、齒輪、鋼帶、鏈條、摩擦片和滾筒——所有肉眼都看不到的東西,但可以用辛北爾康普的“魔眼”看到。該系統(tǒng)處理來自2 000多個(gè)傳感器的信息。

上述所有內(nèi)容均可延長(zhǎng)正常運(yùn)行時(shí)間,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低運(yùn)行工作模式,降低維護(hù)成本并延長(zhǎng)工廠的使用壽命。通過分析工藝設(shè)置和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果之間的相關(guān)性,可以建立內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度(IB)、靜曲強(qiáng)度(MOR)和厚度膨脹的在線質(zhì)量控制。這種板材性能的在線預(yù)測(cè)不僅涉及板材質(zhì)量,而且涉及按照所需的確切規(guī)格生產(chǎn)板材,既不生產(chǎn)不合標(biāo)準(zhǔn)的板材,也不生產(chǎn)超過所需要求的更好的板材。任何一種情況,都會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)資源。Bernardy先生解釋說,這也意味著最大限度地降低了大多數(shù)工廠目前系統(tǒng)所允許的安全范圍?!拔锢韷褐七^程模擬,連接到最新版本的Prod-IQ,通過使用虛擬熱壓機(jī)驅(qū)動(dòng)的物理建模模擬壓機(jī)內(nèi)的板坯行為,建立密度曲線的在線質(zhì)量控制?!毙帘睜柨灯展居?jì)算出每天可節(jié)省2 000歐元的材料并提高生產(chǎn)線的速度。

自我優(yōu)化的工廠

這是辛北爾康普公司在工廠控制方面的研發(fā)目標(biāo)。其需要超級(jí)閉環(huán)控制。要做到這一點(diǎn),需要自動(dòng)計(jì)算設(shè)置以確保最低成本的質(zhì)量:需要知道更改設(shè)置后會(huì)發(fā)生什么。辛北爾康普公司開發(fā)了一套模型系統(tǒng),以創(chuàng)建其“基于模型的預(yù)測(cè)壓力控制(Model-based Predictive Press Control,MPC)”。數(shù)據(jù)輸入Prod-IQNext,模擬工藝并計(jì)算可從實(shí)際生產(chǎn)線中獲得的密度分布和板材質(zhì)量。

總而言之,憑借辛北爾康普公司的自我優(yōu)化工廠和Prod-IQNext,該公司表示您“計(jì)劃生產(chǎn),機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行您的訂單”。

市場(chǎng)營(yíng)銷和傳播經(jīng)理Christian Hassler指出:“到2018年底,集團(tuán)訂單總額將達(dá)到約7億歐元,板材行業(yè)的訂單仍在增加?!弊钚掠唵蝸碜灾袊?guó)。

辛北爾康普公司將為臨沂環(huán)格公司(Linyi Huan Ge)(中密度纖維板(MDF))、江蘇匯鴻公司(Jiangsu High-Hope Arser)(中密度纖維板(MDF))和信義達(dá)克公司(Xinyi Dake)(中密度纖維板(MDF))提供ContiRoll連續(xù)壓機(jī)的完整生產(chǎn)線。辛北爾康普青島機(jī)械設(shè)備有限公司(Siempelkamp Qingdao Machinery and Equipment Co Ltd)收到了這些訂單。青島工廠3年前開始運(yùn)營(yíng),現(xiàn)在工廠車間面積翻了一番,為亞洲市場(chǎng)生產(chǎn)完整的ContiRoll連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線。辛北爾康普公司在無錫的工廠生產(chǎn)進(jìn)料裝置,并處理備件業(yè)務(wù)。這兩家工廠雇傭了大約120名員工。

迄今為止,辛北爾康普公司已向中國(guó)交付了46條ContiRoll連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線。其中42條用于中/高密度纖維板(MDF/HDF)生產(chǎn),4條用于刨花板生產(chǎn)。

辛北爾康普集團(tuán)不僅僅關(guān)注其目前提供的產(chǎn)品。

目前工業(yè)4.0在克雷菲爾德總部非常熱門,剛剛報(bào)道了第一條全自動(dòng)板材生產(chǎn)線的安裝。

(網(wǎng)址:http:// www.wbpionline.com/ 陳 玲譯)

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