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信息自动化助力酒品罐装

2021-08-19 来源:永济机械信息网

信息自动化助力酒品罐装

Sonoma Valley酒厂的工艺流程师近来发现,必须面对两个方面的数据采集难题。首先,他必须设法把握酒厂包装设备的控制系统,以便于收集可用的运行信息;其次,必须与公司的信息技术(IT)部门合作,使新数据采集系统发挥作用。

在工艺流程中,常会遇到的情况是:当包装线上出现故障或停机时,在没有可靠信息的情况下,工程师并不能第一时间判断出问题出在什么地方,随后造成停机,甚至延误工期。因此调整系统让其运转并获得信息部门的批准,意味着不仅需要工程方面的技巧改进,部门与部门之间的信息沟通技巧也同等重要。

通过研究,工程师们终于找到了解决方案。在Sonoma Valley酒厂里他们使用了一种称为生产线性能解决方案(LPS)的软件,这套软件由罗克韦尔软件公司提供,他们选择这套软件有两方面的原因,第一,包装机械配备了罗克韦尔公司的Allen-Bradley可编程控制器(PLC);第二,这个项目遇到的最大瓶颈在于如何就公司网络上运行的问题与公司信息技术部门进行协调。而这套设备上有预先设计好的数据库和工作报告功能,有利于加速工作。

实现高速罐装

Sonoma Valley酒厂同时有一条高速罐装线和一条低速罐装线,高速罐装线用于罐装酒厂的大多数酒品,低速罐装线则用于罐装品质优良的酒品。高速罐装线的运转速度为320瓶/分钟,在这条线上安装了生产线性能解决方案后,使它生产的产品占酒厂总产量的80%。

包装线是从一个玻璃开箱器开始的,成箱的酒瓶用手工装载到开箱器的送料传送带上,开箱器将玻璃瓶从箱子取出来。然后,玻璃瓶进到整体式的64头罐装和软木塞安装机上。由于软木塞安装是在密封罐装室内进行的,因此该设备配备氮气净化装置。随后,酒瓶粘贴标签、装箱。包装线的最后组成部分是一个封箱机、一台码垛机和一台拉伸包裹机。

除了罐装机和软木塞安装机使用Allen-Bradley PLC 5外,包装生产线上的每台机器都使用了Allen-Bradley SLC 5/05可编程控制器。SLC 5/05能驱动所有传送带,并且实现控制装置与以太网的通信连接和同步化。

确定服务器

因为数据高速公路485是建立在标准串行RS-485上的Allen-Bradley 规程,所以它没有足够的带宽来采集系统所要求的数据信息,因此,要用以太网将其替换掉,所以Sonoma Valley酒厂要做的是对将9台包装机连接在一起的网络进行更新换代。

在满足要求的网络到位之后,酒厂又在系统上添加了Logix 5000控制器作为数据集中器。在每台机器的控制器上,建立了一个整数数据文件,用来从机器上捕获发生的各种事件。事件是由一系列可编程计数器和状态位产生的,主要包括机器状态(是否运转、堵塞或停止等),机器可用率和每种型号机器特有的其他事件等。Rockwell的软件LPS对事件信息进行整形处理,并推论出用户需要的基本类型并配置相应软件。对于用户来说,这种解决方案是非常经济实用的。

数据集中器定期轮询每台机器控制器,阅读整数文件,更新数据库,该数据库是用微软公司的SQL服务器建造的,中间件则来自于ighthammer公司,可以驻留在远程服务器上。这个服务器既是一个数据采集器,又是一个web服务器。系统容许享有适当授权的人员通过企业内部网络连接查看信息。

运行人员可以看到生产状态,包括生产数量、累计停机时间、哪台机器发生问题等一类信息。采购人员可跟踪查看已经用了多少瓶子。管理人员可看到更为长远一些的数据,便于对需要改进的局部做出决策。过去,虽然也能够测量到数据,但是无法管理这些数据。而现在,每个单独的部门都可了解他们在做些什么以及哪些地方还需要改进。

了解信息技术

要建立优质的服务器就需要进入公司的内部网络,因此,包装工程师就必须与公司的信息技术部门密切合作。

包装工程师必须了解信息技术部门会关注项目的哪些方面。因为,信息部门可能对大网络了解比较多,而对酒厂相对简单的自动化网络了解的并不多。他们对制造业界的lingo编辑语言并不了解。例如,他们不使用‘HMI’而使用‘GUI’。他们也不知道PLC是什么。所以,项目的第一部是包装工程师和信息部门相互了解和沟通。

首先要讨论的事情之一,是要统一对制造数据以及这种数据用到什么地方的共同认识。当你告诉信息技术部门你准备收集和储存数据时,他们的第一想法是安全性。因为信息部门的责任是收集和保护财务数据,财务数据又经常受到法律部门,如Sarbanes-Oxley或证券交易委员会等单位的限制。如果他们丢失任何一项财务数据,那都是大问题。而对于包装工程师而言,如果一天的生产数据丢失,也不是什么严重的问题。因此,谁对数据进行维护,保证数据安全的责任必须划分清楚。再者,由于生产工厂的工作人员少,无法承担这项工作,所以必须与信息技术部门合作。

另外一个要讨论的重要事情是信息安全性(cybersecurity)的问题。由于工艺工程师所掌握的少量人员无法跟踪最新的病毒信息,不能为网络建立和维护适当的防火墙。而信息部门配备有工作人员,工作人员都经过训练,知道如何处理这些问题,所以,维护信息安全就成为信息部门的工作了。

总公司的信息技术部门通常与酒厂相距甚远,而酒厂需要与信息技术支持人员建立关系,了解与信息技术部门合作的适当程序。因此他们要学会如何与信息技术部门的人员进行沟通。

采用信息技术标准

酒厂通过信息技术部门的指导购买了标准零部件。然后,信息技术部门安装了设备并配备标准系统和应用软件。如果酒厂遵循信息技术部门关于硬件和软件的所有规则,信息技术部门将负责维护网络、提供支持并为酒厂下载防毒软件。而安装在服务器上的应用软件,如Rockwell系统,仍然由酒厂自己负责。因此,酒厂自己可以制定与Rockwell的合作计划,以及制定系统维护、支持和保存制造数据的计划。

在总结项目时,酒厂的工艺流程工程师说:“技术人员和信息部要进行大量的对话沟通,参与大量交互式活动。技术人员参与信息技术方面的工作,可以帮助信息部提出各种实用的解决方案。”酒厂的工程师们发现,征服技术挑战只是问题的一个部分,学会与其他部门配合可将系统连接起来,只有这样,才能把酒品成功地送到市场上出售。

罗克韦尔软件公司

来源:现代包装

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