Nykypäivän kilpailukykyisessä valmistusmaailmassa monet tehtaat luottavat edelleen vanhoihin muovauskoneisiin. Näillä koneilla oli aikoinaan keskeinen rooli, mutta nyt ne kohtaavat ongelmia, kuten alhainen tehokkuus, epävakaa tuotteen laatu ja korkeat ylläpitokustannukset. Niiden korvaaminen uusilla koneilla vaatii paljon rahaa, mikä on raskas taakka useimmille pienille ja keskisuurille{2}}yrityksille. Onneksi on olemassa parempi ratkaisu: vanhojen muovauskoneiden jälkiasennus nykyaikaisilla Siemensin logiikalla. Tässä artikkelissa tutkitaan, kuinka tästä jälkiasennusprojektista tulee kustannustehokas modernisointipolku{5}}tehtaille, ja jaetaan myös käytännön näkemyksiä vanhojen muovauskoneiden jälkiasentamisesta Siemens PLC:n avulla.
Vanhojen muovauskoneiden haasteet nykyaikaisessa tuotannossa
Vanhat muovauskoneet, kuten jotkin perinteiset ruiskuvalukoneet ja spiraaliterävalukoneet, ovat vähitellen epäonnistuneet nykyaikaisen tuotannon tarpeiden täyttämisessä. Heidän ongelmansa heijastuvat pääasiassa neljällä tavalla:
Alhainen tuotantotehokkuus ja suuri riippuvuus työvoimasta
Useimmat vanhat muottikoneet luottavat manuaaliseen käyttöön prosesseissa, kuten muotinvaihdossa, materiaalin syötössä ja tuotteen ottamisessa. Tämä ei ainoastaan lisää työvoimaintensiteettiä, vaan johtaa myös toistuviin tuotantokatkoihin. Esimerkiksi käsin rullaava muottikone pystyy valmistamaan vain 50 neliömetriä tuotteita päivässä, mikä on kaukana rakennusmateriaaliteollisuuden 500 neliömetrin vuorokauden massatuotannon tarpeesta. Lisäksi vanhan releohjausjärjestelmän vastenopeus on hidas, mikä johtaa pitkiin muovausjaksoihin ja alhaiseen laitteiden käyttöasteeseen (alle 60 % joissakin konepajoissa).
Epävakaa tuotteen laatu ja korkea romumäärä
Vanha ohjausjärjestelmä ei voi tarkasti ohjata keskeisiä tuotannon parametreja, kuten lämpötilaa, painetta ja nopeutta. Esimerkkinä ruiskupuristuskoneet, tuotteen kokopoikkeama on suuri tarkkuusmuoviosia valmistettaessa ja romumäärä pysyy korkeana. Kierreterämuovauskoneissa perinteisillä segmenttimuovauskoneilla valmistettujen terien nousupoikkeama voi olla ±3 mm, mikä aiheuttaa tukoksia kuljetuksen aikana. Nämä laatuongelmat vaikuttavat suoraan tuotteiden kilpailukykyyn markkinoilla.
Korkeat energiankulutus- ja ylläpitokustannukset
Vanhojen muovauskoneiden tehojärjestelmät ovat yleensä vanhentuneita. Esimerkiksi jotkin perinteiset hydrauliset ruiskuvalukoneet kuluttavat 30 %-50 % enemmän energiaa kuin uudet energiaa säästävät mallit. Samaan aikaan monet vanhojen koneiden komponentit ovat vanhentuneita ja vaikeasti hankittavia, mikä johtaa pitkiin huoltojaksoihin ja korkeisiin kustannuksiin. Kaivosteollisuuden spiraaliterien vuotuiset vaihtokustannukset muodostavat 35 % laitteiden ylläpitokustannuksista, mikä on valtava kustannus yrityksille.
Huono yhteensopivuus ja skaalautuvuus
Markkinoiden kysynnän monipuolistuessa yritysten on jatkuvasti mukautettava tuotantoprosesseja ja tuotetyyppejä. Vanhojen muovauskoneiden ohjausjärjestelmät eivät kuitenkaan voi yhdistää tehokkaasti uusia automaatiolaitteita tai tuotannonohjausjärjestelmiä. Uusien muottien käyttöönoton tai tuotantolinjojen laajentamisen yhteydessä yritysten on usein tehtävä paljon muutostöitä, mikä on aikaa{2}}vievää ja kallista.
Miksi valita Siemens PLC vanhojen muovauskoneiden jälkiasennukseen?
Vanhojen muovauskoneiden jälkiasennus Siemens PLC:llä ei ole pelkästään taloudellisempaa kuin uusien koneiden ostaminen, vaan se voi myös parantaa merkittävästi laitteiden suorituskykyä. Siemens PLC:llä on monia etuja, jotka soveltuvat erityisen hyvin muovauskoneiden jälkiasennukseen, joten se on ensimmäinen valinta monien yritysten modernisointiprojekteihin.
Korkea luotettavuus ja vakaa suorituskyky
Siemens PLC tunnetaan korkeasta luotettavuudestaan teollisuusympäristöissä. Se voi toimia vakaasti ankarissa olosuhteissa, kuten korkeassa lämpötilassa, kosteudessa ja sähkömagneettisissa häiriöissä, mikä on ratkaisevan tärkeää jatkuvassa tuotannossa tehtaissa. Esimerkiksi segmenttimanipulaattoreiden jälkiasennuksessa käytetyssä Siemens S7-1515F PLC:ssä on vahvat liikkeenohjausominaisuudet ja teollinen luotettavuus, mikä takaa minimaalisen seisokkiajan. Tämä vakaus voi vähentää huomattavasti vanhojen muovauskoneiden vikaantumista jälkiasennuksen jälkeen.
Tarkka valvonta ja parempi tuotteen laatu
Siemens PLC voi ohjata tarkasti tärkeimpiä tuotantoparametreja, kuten lämpötilaa, painetta ja muovauskoneiden nopeutta. Antureiden ja toimilaitteiden avulla se voi kerätä reaaliaikaista-tuotantotietoja ja säätää parametreja ajoissa. Viiden vanhan ruiskuvalukoneen jälkiasennusprojektissa pienessä ja keskikokoisessa muovituotetehtaassa Siemens S7-1200 PLC:n käytön jälkeen tuotteen kelpuutusaste nousi 15 % ja tarkkuusmuoviosien kokotarkkuutta pystyttiin säätämään ±0,01 mm:n tarkkuudella. Tämä osoittaa täysin, että Siemens PLC voi tehokkaasti ratkaista vanhojen koneiden epävakaasta tuotelaadusta johtuvan ongelman.
Kustannustehokkuus-ja pienemmät investoinnit
Vanhojen muovauskoneiden jälkiasennus Siemens PLC:llä on vain murto-osa uusien koneiden ostosta. Alan tietojen mukaan jälkiasennus voi säästää 50 %-70 % kustannuksista verrattuna uusien laitteiden hankintaan. Samalla jälkiasennusprojektissa voidaan käyttää uudelleen hyväkuntoisia vanhojen koneiden mekaanisia osia resurssien tuhlausta välttäen. Yrityksille, joilla on rajalliset varat, tämä on erittäin kustannustehokas modernisointipolku. Lisäksi jälkiasennettavien koneiden energiankulutusta voidaan vähentää noin 20 %, mikä säästää edelleen yritysten käyttökustannuksia.
Vahva yhteensopivuus ja skaalautuvuus
Siemens PLC:llä on hyvä yhteensopivuus, ja se voidaan helposti yhdistää erilaisiin antureisiin, toimilaitteisiin ja ihmis{0}}konerajapintoihin (HMI). Se tukee myös useita viestintäprotokollia, mikä tekee siitä kätevän integroinnin yrityksen tuotannonhallintajärjestelmään etävalvonnan ja tiedonhallinnan toteuttamiseksi. Esimerkiksi Siemens PLC:llä jälkiasennuksen jälkeen muovauskoneet voivat ladata tuotantotietoja hallintajärjestelmään OPC UA:n tai Modbusin kautta, jolloin johtajat voivat ymmärtää laitteiden toimintatilan reaaliajassa-. Lisäksi yrityksen tuotantotarpeiden muuttuessa uusia toimintoja voidaan lisätä muuttamalla PLC-ohjelmaa ilman suuria -mittakaavaisia laitteistomuutoksia, joiden skaalautuvuus on vahva.
Tärkeimmät vaiheet vanhojen muovauskoneiden jälkiasennuksessa Siemens PLC:llä
Vanhojen muovauskoneiden jälkiasennus Siemens PLC:llä on suoritettava hallitulla tavalla. Seuraavassa on avainvaiheet, joilla varmistetaan jälkiasennusprojektin onnistuminen, joka on myös tärkeä osa Siemens PLC:n muovauslaitteiden jälkiasennusvaiheita.
Esitutkinta ja ohjelman suunnittelu
Ensinnäkin on tarpeen suorittaa kattava tutkimus vanhasta muovauskoneesta, mukaan lukien mekaanisen rakenteen, alkuperäisen ohjausjärjestelmän, tuotantoprosessin ja olemassa olevien ongelmien ymmärtäminen. Suunnittele tällä perusteella kohdennettu jälkiasennussuunnitelma, määritä Siemens PLC:n malli (kuten S7-1200 pienille ja keskikokoisille-projekteille, S7-1515F suurille projekteille, joissa on korkeat liikkeenohjausvaatimukset) ja valitse tukilaitteet, kuten käyttöliittymä, anturit ja toimilaitteet. Jos esimerkiksi muovauskoneen on säädettävä painetta ja lämpötilaa, analoginen moduuli, kuten SM 1231 AI, tulisi lisätä. Suunnittelusuunnitelmassa tulee ottaa huomioon myös laitteiden tuleva skaalautuvuus toistuvien muutosten välttämiseksi.
Laitteiston asennus ja johdotus
Kun suunnitelma on määritetty, aloita laitteiston asennus. Poista ensin vanhat ohjauskomponentit, jotka eivät ole enää käytössä, ja asenna sitten Siemens PLC, HMI, anturit ja muut uudet laitteet. Kytkentäprosessin aikana on välttämätöntä noudattaa tiukasti kytkentäkaaviota johdotuksen oikeellisuuden ja lujuuden varmistamiseksi ja kiinnittää huomiota vahvan ja heikon sähkön eristämiseen sähkömagneettisten häiriöiden välttämiseksi. Kun esimerkiksi kytket paineanturin ja lämpötila-anturin PLC:hen, käytä suojattuja johtoja signaalin häiriöiden vähentämiseksi. Kun asennus on valmis, tarkista johdotus uudelleen varmistaaksesi, ettei niissä ole virheitä, kuten oikosulkuja tai avointa virtapiiriä.
Ohjelmointi ja virheenkorjaus
Käytä Siemens TIA Portal -ohjelmistoa ohjelmoimaan PLC muovauskoneen tuotantoprosessin vaatimusten mukaisesti. Ohjelman tulee toteuttaa muovauskoneen jokaisen tuotantovaiheen ohjauslogiikka, kuten muotin sulkeminen, ruiskutus, paineen pitäminen, jäähdytys, muotin avaaminen ja tuotteen irrotus. Ohjelma voi esimerkiksi asettaa muotin sulkemistilaksi "ei virhettä + muotti ei kiinni" ja ruiskutustilaksi "muotti kiinni + lämpötila standardiin asti". Kun ohjelmointi on valmis, suorita virheenkorjaus. Testaa ensin jokainen toimenpide erikseen varmistaaksesi, että jokainen osa toimii normaalisti, ja suorita sitten koko prosessin kytkentätestaus. Käytä virheenkorjausprosessin aikana TIA Portalin online-seurantatoimintoa tarkistaaksesi muuttujien arvot reaaliajassa-, löytääksesi ja ratkaistaksesi ongelmat ajoissa. Samanaikaisesti säädä parametreja todellisen tuotantotilanteen mukaan tuotantoprosessin optimoimiseksi.
Käyttöönotto ja henkilöstön koulutus
Kun laitteiden vianetsintä on valmis, suorita koekäyttö todellisessa tuotantoympäristössä. Tarkkaile koekäytön aikana laitteiston toimintatilaa, tuotannon tehokkuutta ja tuotteen laatua ja tee parametreihin lopullinen säätö. Lisäksi on tarpeen kouluttaa tehtaan henkilökuntaa, mukaan lukien uuden ohjausjärjestelmän käyttö, parametrien säätö ja päivittäinen huolto. Vain silloin, kun henkilökunta osaa käyttää jälkiasennettuja laitteita taitavasti, voidaan jälkiasennusprojektin suurin vaikutus saada aikaan.
Kustannus-Siemens PLC:n jälkiasennuksen hyötyanalyysi
Yrityksille jälkiasennuksen tärkein huolenaihe on kustannus{0}}hyötysuhde. Otetaan esimerkkinä pieni ja keskikokoinen muovituotetehdas, jossa analysoidaan vanhojen ruiskuvalukoneiden Siemens PLC:llä jälkiasennuksen kustannuksia ja hyötyjä, mikä voi auttaa sinua ymmärtämään Siemens PLC:n muovauskoneiden jälkiasennuskustannuksia.
Jälkiasennuksen kustannukset
Yhden vanhan ruiskuvalukoneen jälkiasentaminen Siemens PLC:llä sisältää pääasiassa: Siemens S7-1200 PLC (noin 1500 dollaria), käyttöliittymän (noin 800 dollaria), anturit ja toimilaitteet (noin 1200 dollaria), johdot ja muut lisävarusteet (noin 500 dollaria) ja työkustannukset (noin 1,00 dollaria). Kokonaiskustannukset ovat noin 5000 dollaria. Jos tehdas jälkiasennaa 5 konetta kerralla, kokonaiskustannukset ovat noin 25 000 dollaria.
Jälkiasennuksen edut
1. Pienemmät työvoimakustannukset: Jälkiasennuksen jälkeen kone voi toteuttaa 24 tunnin jatkuvan toiminnan ilman manuaalista käyttöä, mikä vähentää 2 käyttäjää konetta kohden. Laskettuna 3 000 dollaria käyttäjää kohden kuukaudessa, 5 konetta voi säästää 36 000 dollaria vuodessa työvoimakustannuksissa.
2. Parempi tuotantotehokkuus: Jälkiasennetun koneen tuotantotehokkuus kasvaa 50 %. Alun perin jokainen kone tuottaa 10 000 tuotetta kuukaudessa ja jälkiasennuksen jälkeen se pystyy valmistamaan 15 000 tuotetta. Laskettuna 0,1 dollarin tuotolla tuotetta kohti, 5 konetta voi lisätä vuotuista voittoa 30 000 dollarilla.
3. Alennettu romumäärä ja raaka-ainekustannukset: Romumäärää pienennetään 30 %, mikä säästää noin 12 000 dollaria raaka-ainekustannuksissa vuodessa 5 koneelle.
4. Pienemmät energiakustannukset: Energiankulutus vähenee 20 %, mikä säästää noin 6 000 dollaria sähkökustannuksissa vuodessa 5 koneelle.
Yhteensä tehdas pystyy kattamaan jälkiasennuskustannukset noin 8 kuukaudessa ja vuosittaista nettotulosta voidaan kasvattaa sen jälkeen noin 60 000 dollarilla. Tämä osoittaa täysin, että vanhojen muovauskoneiden jälkiasennuksella Siemens PLC:llä on merkittäviä taloudellisia etuja.
Yleisiä jälkiasennuksen ongelmia ja ratkaisuja
Vanhojen muovauskoneiden jälkiasennusprosessissa Siemens PLC:llä voi kohdata joitain yleisiä ongelmia. Vastaavien ratkaisujen hallitseminen voi varmistaa jälkiasennusprojektin sujuvan etenemisen.
Ongelma 1: Koneen epätasainen liike
Syy: PLC-skannausjakso on liian pitkä tai suhteelliset venttiiliparametrit on asetettu väärin.
Ratkaisu: Optimoi ohjelman logiikka, vähennä monimutkaisia laskelmia lyhentääksesi skannausjaksoa; säädä suhteellisen venttiilin vahvistusarvoa tehdäksesi liikkeestä sujuvampaa.
Ongelma 2: Epävakaa paine tai lämpötila
Syy: Anturin tarkkuus on riittämätön tai asennusasento on väärä.
Ratkaisu: Vaihda tilalle erittäin{0}}tarkka anturi ja varmista, että anturit on asennettu tukevasti ja etäällä häiriölähteistä.
Ongelma 3: Toistuvat laitteiden hälytykset
Syy: Hälytyskynnys on asetettu liian herkästi.
Ratkaisu: Tarkista hälytysolosuhteet, aseta kynnysalue järkevästi ja vältä vääriä hälytyksiä.
Ongelma 4: Yhteensopimattomuus uusien ja vanhojen komponenttien välillä
Syy: Uusi Siemens PLC ja sitä tukevat laitteet eivät ole yhteensopivia vanhojen mekaanisten komponenttien kanssa.
Ratkaisu: Kun suunnittelet jälkiasennussuunnitelmaa, ota täysin huomioon uusien ja vanhojen komponenttien yhteensopivuus; Käytä tarvittaessa mukautettuja sovitinlevyjä uusien ja vanhojen komponenttien välisen yhteyden toteuttamiseen.
Johtopäätös: Siemens PLC Retrofitting on viisas valinta yrityksen modernisointiin
Kilpailun lisääntyessä markkinoilla tuotannon tehokkuuden ja tuotteiden laadun parantaminen on valmistusyritysten kehityksen avain. Vanhojen muovauskoneiden jälkiasennus nykyaikaisilla Siemens-logiikkakoneilla tarjoaa kustannustehokkaan{1}}modernisointipolun yrityksille. Se ei ainoastaan ratkaise vanhojen koneiden alhaisen tehokkuuden, epävakaan laadun ja korkeiden kustannusten ongelmia, vaan myös auttaa yrityksiä toteuttamaan tuotannon digitaalisen muutoksen. Siemens PLC:n edut vanhojen muottikoneiden modernisoinnissa ovat ilmeisiä, mukaan lukien parantunut luotettavuus, tarkka ohjaus, kustannussäästöt ja vahva skaalautuvuus.
Yrityksille, jotka vielä epäröivät vaihtaa vanhat koneet, Siemens PLC -jälkiasennus on epäilemättä järkevämpi valinta. Noudattamalla tieteellisiä jälkiasennusvaiheita ja ratkaisemalla yleiset ongelmat ajoissa yritykset voivat saada nopeasti takaisin investoinnit ja saada pitkän aikavälin taloudellista hyötyä-. Jatkossa teollisuusautomaatioteknologian jatkuvan kehityksen myötä Siemens PLC:llä on entistä tärkeämpi rooli valmistusyritysten modernisoinnissa. Siemens PLC:n valinta jälkiasennukseen on paremman kehitystulevaisuuden valintaa yritykselle, ja se on myös konkreettinen käytäntö vanhan muottikoneen päivittämisestä Siemens PLC:llä.
