通過采用羅克韋爾自動化控制產(chǎn)品,南洋乳業(yè)公司提高了近10%的產(chǎn)量,減少了15%的維護(hù)費(fèi)用。韓國南洋乳業(yè)公司全新的自動化工廠順利地達(dá)到了95%的設(shè)計(jì)產(chǎn)量。
背景
韓國南洋乳業(yè)(Namyang Dairy)公司成立于1964年,在該國有多家飼養(yǎng)奶牛的農(nóng)場。同時(shí),他們還對農(nóng)場工作人員進(jìn)行培訓(xùn),確保農(nóng)場能夠?yàn)樗麄兲峁﹥r(jià)格合理,高質(zhì)量的原奶。
目前,南洋乳業(yè)已經(jīng)成為韓國著名的乳制品加工企業(yè),生產(chǎn)牛奶、酸奶酪、干酪以及奶粉等產(chǎn)品。2001年,該公司的年收入高達(dá)6200萬美元。
南洋乳業(yè)始終堅(jiān)持為消費(fèi)者提供高質(zhì)量的新鮮產(chǎn)品,這正是他們?nèi)〉贸晒Φ年P(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須在整個(gè)加工過程中嚴(yán)格遵守質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),采用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,盡量減少生產(chǎn)線的停機(jī)時(shí)間。如果在產(chǎn)品加工過程中出現(xiàn)停機(jī)故障或者延誤生產(chǎn),由于乳制品的特殊性,這批產(chǎn)品將不能再被使用,必須廢棄。因此,為了避免這種巨額損失,必須盡量縮短停機(jī)時(shí)間。
為了減少損失,提高產(chǎn)量,為消費(fèi)者提供高質(zhì)量的新鮮乳制品,南洋乳業(yè)決定新建一座工廠。該舉措是南洋乳業(yè)成立35年來的第一次。同時(shí),他們還希望在新工廠中使用一套自動化的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),以便讓產(chǎn)品保持新鮮。
南洋乳業(yè)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和施工由韓國Haisung電子公司負(fù)責(zé),并通過系統(tǒng)集成商——三星電子提供設(shè)備、零部件和客戶支持服務(wù)。根據(jù)用戶的要求,三星電子所提供的解決方案不僅需要提高生產(chǎn)線產(chǎn)量,而且還要使其操作效率更高。為此,三星電子決定尋求羅克韋爾自動化的幫助。
挑戰(zhàn)
在設(shè)計(jì)這套電子化制造系統(tǒng)時(shí),三星電子需要解決兩個(gè)主要的問題:系統(tǒng)維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)通訊。
由于原來的自動化設(shè)備供應(yīng)商既不能提供本地支持,又不能及時(shí)處理故障,這使得系統(tǒng)維護(hù)問題變得越來越糟糕。因此,南洋乳業(yè)要求設(shè)備供應(yīng)商必須能夠提供本地維護(hù)支持,協(xié)助他們減少生產(chǎn)線的停機(jī)時(shí)間,降低維護(hù)費(fèi)用。
同時(shí),在現(xiàn)有的通訊系統(tǒng)中,采用了大量的硬接線,使它變得更加難于維護(hù)。復(fù)雜的接線需要工程師花費(fèi)更多的時(shí)間才能查明故障原因并解決問題。這樣一來,由于維護(hù)人員和維護(hù)時(shí)間的增加,使得系統(tǒng)維護(hù)成本居高不下。
另外,南洋乳業(yè)經(jīng)常遇到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)過載的情況。這是由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)只能采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式進(jìn)行通訊。這種傳統(tǒng)的通訊方式要求控制系統(tǒng)必須逐一地向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù),從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)過載。
如果需要在網(wǎng)絡(luò)上添加或者摘除設(shè)備,必須重新啟動通訊網(wǎng)絡(luò)。這種短時(shí)間的生產(chǎn)線停機(jī)也會使乳制品的生產(chǎn)原料處于危險(xiǎn)的境地。為此,新系統(tǒng)需要避免出現(xiàn)類似的停機(jī)情況。
由于南洋乳業(yè)以前一直采用其它廠商的設(shè)備,所以他們對羅克韋爾自動化的產(chǎn)品和服務(wù)不太了解。但是三星電子工程部卻對羅克韋爾自動化充滿了信心,因?yàn)樗麄冏鳛橄到y(tǒng)集成商和自動化系統(tǒng)供應(yīng)商,已經(jīng)成功地為亞洲其它乳制品廠商提供了一系列的解決方案。相信用不了多長時(shí)間,羅克韋爾自動化同樣會贏得南洋乳業(yè)的信任。
解決方案
羅克韋爾自動化提供的集成架構(gòu)解決方案采用了開放的通訊網(wǎng)絡(luò)——DeviceNet和ControlNet。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的價(jià)格競爭力,幫助南洋乳業(yè)將不同的設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中,避免了使用硬接線所需的費(fèi)用和時(shí)間。通過采用DeviceNet網(wǎng)絡(luò),不僅提高了控制系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備的直接通訊能力,而且還可以獲得相關(guān)設(shè)備的診斷信息,這是普通硬接線I/O設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)的功能。南洋乳業(yè)很快發(fā)現(xiàn),DeviceNet網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)迅速、性能可靠,而且結(jié)構(gòu)靈活。
ControlNet也是一種開放的網(wǎng)絡(luò),它采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者通訊模式,允許所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同時(shí)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)。ControlNet網(wǎng)絡(luò)具備充裕的通訊帶寬,可用于I/O數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)互鎖、點(diǎn)對點(diǎn)報(bào)文和編程信息的傳輸,所有這些功能都可以在同一網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn),極大地提高了工作效率。
集成架構(gòu)解決方案的核心是Allen-Bradley ControlLogix控制平臺——一種模塊化,可擴(kuò)展的高性能控制系統(tǒng),能夠完成乳制品生產(chǎn)所需的多種控制任務(wù)。同時(shí),緊湊的模塊化Flex I/O以及SLC 500可編程控制器增強(qiáng)了系統(tǒng)配置的靈活性,PanelView操作員界面可以利用多種通訊協(xié)議獲取加工過程中的各種數(shù)據(jù)。在整個(gè)系統(tǒng)的解決方案中,還采用了交流變頻器,它可以有效地提高電機(jī)運(yùn)行性能,減少停機(jī)時(shí)間。
通過羅克韋爾自動化韓國分公司、銷售商以及解決方案提供商,為實(shí)現(xiàn)南洋乳業(yè)所需的本地化技術(shù)支持服務(wù)提供了保障。
效果
通過采用羅克韋爾自動化控制產(chǎn)品和服務(wù),南洋乳業(yè)的生產(chǎn)線獲得了良好的可維護(hù)性和當(dāng)?shù)丶夹g(shù)支持服務(wù),幫助他們減少了15%的維護(hù)費(fèi)用和30%的故障處理時(shí)間。
通過縮短停機(jī)時(shí)間和加工延遲,羅克韋爾自動化控制系統(tǒng)幫助南洋乳業(yè)減少了10%的生產(chǎn)成本。
自從新工廠投產(chǎn)以來,公司更希望它的產(chǎn)量能夠得到大幅提高。南洋乳業(yè)原有的工廠通常只能達(dá)到87%的設(shè)計(jì)產(chǎn)量。然而,由于新通訊系統(tǒng)的采用,南洋乳業(yè)的新工廠很快就實(shí)現(xiàn)了95%設(shè)計(jì)產(chǎn)量,提高了近10個(gè)百分點(diǎn)。
雖然新工廠剛剛投產(chǎn),但是南洋乳業(yè)已經(jīng)看到了新控制系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡(luò)為他們帶來的好處?!拔覀円呀?jīng)對這樣的初步成效感到非常滿意,”南洋乳業(yè)電氣維護(hù)部主管工程師Young Gee Kim先生稱贊道,“我們將在今后的擴(kuò)建項(xiàng)目中繼續(xù)使用羅克韋爾自動化的產(chǎn)品和服務(wù)?!?
羅克韋爾自動化的企業(yè)信息集成架構(gòu)如下圖所示。棕色虛線區(qū)域表示本文所涉及的自動化控制系統(tǒng),其余部分表示羅克韋爾自動化目前能夠提供的解決方案,幫助您實(shí)現(xiàn)車間現(xiàn)場與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成。
PanelView™、SLC 500™、Flex™ I/O和ControlLogix™是羅克韋爾自動化的注冊商標(biāo)DeviceNet是ODVA開放設(shè)備網(wǎng)供應(yīng)商協(xié)會的注冊商標(biāo);ControlNet是ControlNet International的注冊商標(biāo)