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刻不容缓,罗克韦尔自动化助力全球口罩生产

发布日期:2021-12-24 浏览次数:752 作者:网络
 
在新冠疫情期间,世界卫生组织 (WHO) 发出警告:由于需求激增、人们争相抢购、囤积和滥用,个人防护装备 (PPE) 的全球供应链遭到日益严重的破坏,无数生命受到威胁。

 

为解决这一问题,WHO呼吁该行业和各国政府将产量提高40%,以满足全球日益增长的需求。

 

全球制造商和OEM 都在努力实现这一目标。在澳大利亚,联邦政府要求当时唯一一家本地口罩制造商 Med-Con提高产量,帮助满足这一需求。然而,该制造商仅有三台40年前购买的旧机器,而且只有两台可以运转,他们意识到他们迫切需要购买多台口罩制造机才能实现这一目标。

 

在地球另一端的新泽西州蒙特维尔,Catbridge Machinery运用交钥匙解决方案应对材料短缺的紧急需求,帮助抗击新冠疫情。目前,该公司是北美地区唯一一家交钥匙熔喷生产线供应商。

 

生产口罩原材料

 

熔喷无纺布是生产N95口罩及过滤材料的重要原料。这是一种由聚丙烯制成的高性能材料,其设计可满足严格的过滤规范。
 

“我们的专业领域之一就是无纺布生产,其中包括熔喷生产线”,Catbridge Machinery 总裁 Michael Pappas 表示,“我们公司快速作出反应,着手制定整套解决方案,帮助解决材料短缺问题”。

 

为达到典型的过滤材料标准,该公司开发出一套幅宽为1.6 米的解决方案。这种交钥匙生产线配备了夹层生产和工厂级生产设备。其中包括挤出机、熔喷成型系统、卷料处理设备、所有机械连接件、一个控制软件包和电气面板。

该熔喷生产线基于罗克韦尔自动化控制平台运行,其中配有Allen Bradley GuardLogix 安全控制器和Allen Bradley Kinetix 伺服驱动器以及电机。整个系统通过 EtherNet/IP™ 网络集成。

 

“通常情况下,我们使用图形终端作为机器的人机界面(HMI),”Pappas 表示,“但对于这种应用,我们选择了Allen Bradley VersaView 工业 PC 和监视器。”

 

VersaView 产品坚固耐用,可提高应用数据源端的计算能力,并且有助于用户通过屏幕更为灵活地访问和管理相关数据在本案例中,系统运行 FactoryTalk View Site Edition (SE) HMI 软件,可满足各利益相关方的需求。

 

操作员可以轻松访问显示画面、报警和整个系统的诊断信息。维护和工程团队可以快速开发应用程序,轻松维护系统。


 

“新冠疫情对我们许多人而言就像在坐过山车,”Pappas 表示,“N95 口罩仍然供不应求,但这会成为常态吗?我们根本无从知晓。在这段充满不确定的时期,机器的灵活性与性能一样重要。”

 

制造口罩制造机,帮助挽救生命

 

Foodmach 是澳大利亚维多利亚州一家先进的按订单设计企业,澳大利亚政府要求其在政府的支持下,为 Med-Con 设计并制造出七台口罩制造机以帮助挽救生命,并且要求在 60 天内生产出其中的第一台。为满足紧急供应需求,Med-Con 计划到 2020 年11月生产出6000万只口罩,年产能将持续达到1.6 亿只。

 

“虽然我们是基于旧机器进行生产,但我们必须在极短的时间内按照当前的控制和安全标准对其进行现代化改造。这 项任务通常需要 6 个月才能完成,而我们必须在 8 周内完 成,时间非常紧迫,” Foodmach 的首席执行官 Earle Roberts 解释道。 


Foodmach 基于机器原有的机械系统对其进行现代化改造,融入了罗克韦尔自动化最新的控制和自动化技术。Allen-Bradley Compact GuardLogix 控制器作为机器的核心,负责控制口罩生产过

 

Kinetix 5500伺服驱动器无缝集成到Logix平台,轻松实现可配置性、系统集成和安全性PLC和伺服驱动器是控制机器运转以及确保机器启动和停止功能准确执行的关键。

 

这些机器设计用于生产最高品质的外科口罩,口罩由四层布料压制而成,保护性能卓越。Allen-Bradley PowerFlex 525 变频器内置安全断开扭矩功能,用于控制层压过程,同时操作员可以通过机器的 PanelView 图形终端监控生产过程。



“我们原计划在八周内制造出第一台机器,但我们只用了 七周时间,实现了提前交付。做到这一点的关键在于罗克韦 尔自动化等供应商在澳大利亚拥有可用的零部件库存,而且如果我们需要,他们还可以从国外加急调货,”Earle Roberts 表示。

由于工程师、设计师和技术人员团队积极创新,工作出色, 澳大利亚的口罩产能得到了保障。这些智能机器大幅提高了口罩产能,能够帮助在抗击新冠疫情的过程中保护一线工作人员及其患者。
 

数字化改善可视性 
 

除了解决机器和材料短缺造成的供应链问题,该行业关注的另一个重点是如何提高运营效率。数字化转型可提高连通性和可视性,最终将提高性能和效率。

 

Ecolab是一家全球领先的水处理、卫生和感染预防解决方案和服务提供商。Ecolab 在全球设立了130家工厂,帮助全球近300万家客户工厂改善食品安全,维护清洁和安全的环境,优化水和能源的利用。然而,直到近期,这些工厂彼此之间仍然缺乏协调性和一致性。结果,每家工厂基本上都在各行其是。
 

 

现在,Ecolab的全球工厂网络正在实施一个五年路线图,以期提高连通性、绩效表现和一致性,最终更好地服务客户。Matt Boudjouk是Ecolab 的控制和自动化项目主管,也是该公司聘请来实施数字化转型的负责人。

 

“我的工作不仅仅是要改善控制方案,而且需要充当工厂之间传递和分享知识的渠道,”Boudjouk 表示,“很显然,我们是一家颇具规模的公司,如果工厂之间缺乏沟通和联系,我们就无法充分发挥它们的优势。”
  

该团队为 Ecolab 工厂的数字化转型制定出了一个四步走战略

第一步是收集数据。这包括在 Ethernet 基础设施上安装适当的设备,从中收集适当的数据。为确保在后续阶段顺利识别数据并加以分析,在这个阶段务必要做好数据记录。

 

第二步是实现可视化,在此阶段,工厂开始监控运营和仪表板,让操作员实时了解生产线的运行状况。


第三步是优化业务。在这一阶段,需要实现工厂车间与企业系统的集成,以便在工厂之间和整个供应链中实现可视性并加强沟通。


第四步,也是最后一步,是使用分析技术、数字孪生和人工智能实现数字化转型。这有助于探索一些关键问题的答案,例如为什么有些工厂的业绩要高于其他工厂。

 

时至今日,有些工厂已经进入优化阶段。由于执行了标准化作业,同时提高了全球可视性,该公司已节约 25%-30%的流程设计成本。此外,改善库存管理和缩短库存周期也能带来改进。

 

Ecolab 已与供应商合作推出了一些培训计划,包括在部分工厂设立现场培训实验室,让员工有机会接触和学习新技术。

 

“归根结底,加强每个人的沟通和参与至关重要,”Boudjouk 表示,“如果能让每个参与者都感觉到自己有发言权,他们就更有可能参与进来,共同努力将项目做Foodmach 首席执行官 Earle Roberts 做好。因为他们知道这会让每个人的生活变得更轻松。”

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