来自工厂自动化的灵感


作者:Volker Knack 日期:2017/09/18 来源:PROCESS《流程工业》

CHT R. Beitlich公司当前的一个项目,充分地说明了按照批次性生产和连续性生产两种生产方式组织生产的化工企业是如何从这三合一中获益的。将主控系统的监控功能和文件记录功能进行联网和集成是一个很好的解决方案,也为实施工业4.0奠定了基础。

在过去的几年里,工业化生产过程变得日趋复杂,越来越多的传感器提供着海量的数据和信息,越来越多的执行器必须受到越来越精确的控制。传统的SCADA数据采集、监控解决方案和控制解决方案都遇到了新问题。这就需要有一个普遍适用的并能够对生产过程进行控制、监控和协调的通用性系统。

“对工厂中的每台机床设备单独控制的时代已经过去了。”B&R公司的过程自动化业务经理Martin Reichinger先生说道。现在的流程工艺生产过程变得十分复杂,以至于仅依靠人工对重要的设备工作参数进行调整和监控几乎无法实现。

Guenther Schaetzle先生(站立着)领导的团队能够为Dusslingen的工厂带来更多效益

大数据的挑战

大数据已经成为一个挑战,它必须从设备、流程工艺和设备运行状态等数据洪流中为智能制造解决方案筛选出有用的数据和信息。机械加工领域中的工厂自动化已经认识到了这一点,并在几年前就开始把控制层和执行层连成网络,以便提高企业的生产能力。凡是涉及到工业4.0和大数据的应用,机械加工领域的企业无疑都走在了流程工业企业的前面。

但流程工业企业也可以从机械加工企业所采用的方案中获益,从而在工业4.0的征途中有力地迈出一大步。如何迈出这一步?化工企业CHT R. Beitlich公司借用工厂自动化这一概念,将化工产品的批次性和连续性生产的特点结合在一起。

B&R公司的工厂自动化系统“Aprol控制平台”是Beitlich公司技术改造的基础,该系统将基础设施自动化和过程自动化融合到一起。“在化工技术领域中,通常安装使用的控制系统应是通过化工企业经验验证的可靠系统,但我们并没有选择常规的解决方案。PLS/MES系统在金属切削加工企业和汽车制造企业中的应用都非常成功,也非常适合于在化工产品的生产过程中使用。” CHT R. Beitlich公司位于Dusslingen工厂的技术负责人Guenther Schaetzle先生说道,“对我们来讲,最重要的是软件和硬件都是由一家供应商提供的,这保证了数据的完整性和流程工艺生产过程的可靠性。”

开放,且可以配置参数

在选择过程控制系统时,我们希望控制程序是开放的,且预设的程序是可以配置参数的。在制定个人使用的和专用的程序代码时,技术负责人非常关注设备的安全性和可扩展性。

“首先,我们对现有的流程工艺过程和生产设备进行了分析,制定了标准的工作流程。” 在谈到具体过程时Schaetzle先生说。现在,整个生产过程都用合适的且经过业内验证的记录仪做好工作情况的监控记录,做到了实时验证。

Aprol控制系统配备了大量的检测分析工具和文件记录工具,只需点击鼠标就能够完成各种个性化报告编制

在CHT R. Beitlich公司的两个生产基地中,技术改造项目团队在B&R公司专家的帮助下完成了工厂自动化的技术改造,取得了巨大的技改成果。

在将原有的企业资源计划系统ERP整合到工厂控制系统之后,生产过程更加透明,设备可靠性也明显得到提高,在采集到的生产运行数据的帮助下,文件记录也更加完整。在部分生产过程中,生产成本也能降低许多。
目前,双方已经开始下一步的开发工作,利用Aprol控制平台可以随时灵活地修改系统构架。从利用一个手持式控制器进行简单参数配置,到利用工业计算机直至带有客户端服务器构架的,有着数百个控制器、数十个运行服务器和操作站的系统设置,对于每一种需求都可以配置出一个最完善的系统构架,且随时都可以按照模块化的方式把需要的功能添加到控制程序中。

“在您用Aprol系统控制着某一流程工艺生产设备时,当您突然发现车间内的气候环境对产品生产是非常重要的关键时,您可以毫不犹豫地把车间环境的控制和监控设备都添加到过程控制系统中去,用它们来保证最佳的生产环境。” B&R公司的专家Reichinger先生说道。它不需要其他的辅助系统,因此也就没有新的安装和维护保养费用,也无需使用新的软件,不用增加额外的控制站。在特定的应用情况下,例如在能源监控、状态监控或者高级过程控制中,这个经过预配置和预设置的系统可供企业马上投入使用。

“在安装这一系统之后我们可以逐步实现更多的功能,我们正在研究利用合适的流程设备模块和特殊的解决方案的状态监控,去完成可用性的动态监控,利用能源监控实现企业范围内的能源消耗最佳化,利用大数据解决方案对复杂情况下绩效指标KPI进行补充。”Schaetzle先生说道。
Schaetzle先生强调,在引进一项新技术时要摆脱固定思维模式的束缚,从其他工业领域中成熟的系统中汲取营养。