Adagolásvezérlés. Fejlett adagolásvezérlés

Adagolásvezérlés

Fejlett adagolásvezérlés

A szakaszos üzemű gyártás a végterméket előállító háromféle gyártási folyamat egyike. A következő módon adható meg: • A bemenő anyagokkal indul • Ezekre feldolgozási műveletek rendezett halmazát alkalmazza • Eredményül új anyagot hoz létre A folyamat kritikus részét képezi a precíz, megbízható mérőrendszer, amely az összetevőt leméri, majd továbbítja az adagba. Ez a folyamat lehet automata, kézi vagy a kettő keveréke. Az automata továbbítás és adagvezérlés realisztikusan kezelhető a mérőterminálnál egy teljesen kiépített PLC vagy DCS irányítási rendszer helyett. A megfelelő mérőterminál, -rendszer a kézi adagolást is irányíthatja. Az önálló adagolásvezérlő rendszer a kisebb léptékű gyártóegységeknél lehet különösen előnyös, hiszen megszünteti a PLC programozáshoz kapcsolódó feldolgozási időt és költséget. Ez az írás az önálló adagolásvezérlő megoldás előnyeit vizsgálja meg és tárgyalja, milyen módon segítik: • a konzisztens eredmények elérését, • a hatékonyság növelését, • a költségek csökkentését. Végső soron a konzisztens végeredmény növeli a vevői elégedettséget, segíti a feldolgozási és termékminősítési szabványok teljesítését. A megfelelő megoldással a folyamatok átláthatóbbak lesznek miközben a vállalat eredményessége is javul.

Tartalom 1 A dedikált szakaszos folyamatirányítás szükségessége 2 Szakaszos irányítású rendszer kiválasztásának szempontjai 3 Dedikált szakaszos irányítás megvalósítása 4 Összefoglalás 5 Egyéb források

Adagolásvezérlés

1 A dedikált szakaszos folyamatirányítás szükségessége A szakaszos folyamatirányításra egyszerű példa lehet az olyan segédanyagok esete, mint az ízesítők és illatanyagok. Optimalizálja a szakaszos folyamatot egységes, pontos anyagszállítással. A szakaszos folyamatirányítás forgatókönyve jelentősen változott az évek során. A magas termékminőség biztosításához elengedhetetlen az adagok közötti kon-

zisztenciával foglalkozó szakaszos folyamatirányítási megoldás. A befektetés egy ilyen nagyobb léptékű gyártási forgatókönyvet kezelő jól megtervezett szakaszos folyamatirányítási rendszerbe: • növeli a teljesítményt • csökkenti a nyersanyag veszteségeket • Kiküszöböli a termékek közötti eltéréseket • Növeli a teljes hatékonyságot

2 Szakaszos irányítású rendszer kiválasztásának szempontjai Egy adott technológiához a megfelelő szakaszos vezérlőrendszer kiválasztásának feladata rémisztőnek tűnhet: Hogyan lehet megállapítani, hogy a választott rendszer javítani fogja a termelés hatékonyságát, kiküszöböli az anyagveszteséget és konzisztensebb termékeket eredményez? Az univerzális megoldásnak kezelnie kell a különféle mérőlapra szállított anyagokat és le kell mérnie minden egyes összetevőt. A mindkét műveletet elvégezni képes mérőterminál kínálja magát a szakaszos irányítású alkalmazásokhoz és segítheti a mérnököt a folyamatok egyszerűsítésében, mivel az összetevőmérés és az anyagtovábbítás lényegében egyetlen művelet két része. Hatékonyan használható a PLC rendszer, különösen akkor, ha a szakaszos technológia állandó, azaz ugyanazt a végterméket állítja elő, és nem tartalmaz a komponensek és receptúrák között sok váltást. Ez azonban valószínűleg nem a legjobb megoldás a kis- és közepes méretű üzemek számára, amelyek korlátozott erőforrásaik miatt igénylik a technológia rugalmasságát.

2

METTLER TOLEDO - Fehér

könyv - Nutraceutikumok - Adagolásvezérlés

Az ISA (Amerikai Műszerezési, Irányítástechnikai és Automatizálási Társaság) S88 Batch szabványa (1-4 részek) az alkalmazást segítő egységes szabványt nyújt a szakaszos folyamatokhoz mindegyik típusú megoldás választása esetén. Az S88 irányelveket már magában foglaló vezérlő olyan moduláris rendszert tesz lehetővé, amely a folyamatirányítási rendszer egyöntetű alkalmazását teszi lehetővé több helyszínen, amellyel csökkennek a továbbképzési igények, egyszerűsödik a kezelői felület, a több üzemes létesítmények pedig ugyanabban az adatszerkezetben megoszthatják technológiai folyamataik adatait és a receptúrákat. Ennek az egységes megközelítésnek a biztosítása, különösen többüzemes létesítményeknél, programozható logikai vezérlő alapú megoldás esetén körültekintő programozást és bevezetést igényelne. Másrészről azonban a dedikált szakaszos folyamatirányító megoldás egyetlen, mindent tudó adagolásvezérlőbe integrálja az adagoláskezelést és az anyagtovábbítási technológiát. Megszűnik a PLC kódolás szükségessége, csökken a felállási idő, az ügyfél saját szakterületére koncentrálhat: saját egyedülálló, ízletes receptúrájára.

© 2012 Mettler-Toledo AG

Adagolásvezérlés

3 Dedikált szakaszos irányítás megvalósítása A gyártási folyamatban a berendezés kezelés, I/O irányítás és anyagút/receptúra dokumentált rendszerét követő dedikált szakaszos irányítási rendszer kiválasztása azonnali, mérhető eredményeket hozhat. Az ISA S88 szakaszos technológiai szabvány a kiválasztást segítő útmutatást nyújt: • egy hasznos szakaszos irányítási modell definiálásával • a szokásos szakaszos irányítási követelmények kommunikációjával • hasznos konfigurációs információk nyújtásával • a megoldás szállítóknak útmutatást ad az integráláshoz Az S88 átfogó célja a szakaszos technológiai folyamatokban a konzisztens, ismételhető adagok készítésének elősegítése. A szabvány a szakaszos technológiákra általános terminológiát vezet be, valamint a szakaszos technológiák során fellépő zavarok esetére fogalmaz meg a visszaállításra irányelveket.

Adagolásvezérlés/ Mérésbiztonság Az egységes irányelvek szerinti szakaszos technológia csökkenti a termelési költségeket és az anyagveszteséget, egyúttal növeli a teljesítményt, a hozamot és a technológiai berendezések kihasználtságát. Az S88 szabvány különválasztja a fizikai berendezéseket és a receptúrát, így a rendszer rugalmasan konfigurálható, a receptúrák közötti váltás gyorsabb, nő a teljesítmény. A szabvány egységes kezelőfelületet ír elő, ami elősegíti a berendezések megismerését és használatát. Az anyagveszteség minimális, hiszen az operátor párbeszédpaneleken át ad hozzá minden összetevőt. A kezelői felület az egyes anyagok hozzáadását csak a tűréshatáron belül engedi. Ideális esetben az adagolásvezérlő már az S88 szabvány szerint készül, így egyszerűbb a szakaszos irányítás bevezetése. A megoldás megbízható mérőterminált is tartalmaz – ilyen az IND780batch is.

3. anyag Gyors adagolás Finom adagolás





Kézi hozzáadás

IND780batch terminál

Keverő Mérleg

Kiadott anyag Tároló tartály felé

Operátor

Batch installáció példa: több anyagáram, 2-sebességes adagolás, automata anyagtovábbítás

3




Adagolásvezérlés

Automata célok elérése Az S88 szabvány által leírt moduláris, rugalmas folyamat segítségével a szakaszos technológia egyszerűsíthető. Egy integrált dedikált megoldás a technológiai berendezések előzetes definiálásával támogatja ezt a rugalmasságot, ahol az operátor többféle receptúra közül választhat, így csökken a gyártási tételek közötti átállási idő. Biztosítja az anyagáramlás központi irányítását is a megfelelő gépelemek, adagoló szelepek, kapuk és szállítócsigák használatával, ugyanakkor az egyes anyagáramok kikapcsolásával gondoskodik a célérték szerinti pontos adagolásról. Ezáltal döbbenetesen megnő a technológia teljesítménye és csökken az anyagveszteség.

ézi technológiák és szakaszos K irányítás Ha kézi technológiáról van szó – ahol az összetevőket operátor választja ki és adja hozzá – a vezérléshez tipikusan nem tartozik diszkrét I/O. Ez a módszer nagy rugalmassággal bír, mivel nem kapcsolódik hozzá I/O, számos különböző anyag adagolható előfeltételek nélkül.

Receptúránként 999 anyag kézi hozzáadása

Kézi technológia esetén általában az operátor intézi az adagolást. Az operátort segítő adagolásvezérlő rendszer azonban kiküszöbölheti a túl- és alultöltési problémákat, biztosíthatja, hogy alkotóelemek ne maradjanak ki, szükségtelenül ne kerüljenek bele. Az operátor általában vonalkód olvasóval azonosítja az összetevőt, hozzáadja majd folytatja a következővel. Ha rossz anyagot választ, az operátor figyelmeztetése után újabb leolvasással kéri a helyes összetevőt, ami biztosítja a gyártási tétel konzisztenciáját. Vegyes módszer esetén az operátor indíthatja a gyártási tételt. Majd a technológia többi része már beavatkozása nélkül fut le, amíg nincs szükség kézi adagolású összetevőkre. Ha a technológia automata anyagtovábbítást tartalmaz, akkor olyan adagolásvezérlő kell, amely I/O kiosztással lehetővé teszi az anyag adagolás kezelését. Általában vannak irányítást igénylő segédberendezés darabok is.

Vonalkód leolvasó könnyíti a nyomon követést

Mérőpad Az IND780batch terminál képernyőn megjelenő kérdésekkel végigvezeti az operátort a receptúrán

Több anyagáramú, manuális készítmény Batch installáció példája

4




Adagolásvezérlés

Segédberendezés kezelés A segédberendezés irányítás megfelelő működésének lehetnek bizonyos feltételei. Ha például keverőgépre van szükség, a szakaszos vezérlésnek meg kell tudni oldani: • Bekapcsolni a keverést a receptúra egy adott pontján • Működtetni a keverőt egy adott ideig • A keverő késleltetett indítása, amíg a kézzel hozzáadott összetevőt a mérlegre nem helyezik Bármilyen típusú szakaszos vezérlésről is van szó, a sarzsok közötti konzisztencia biztosításához szükséges vezérlő precízen kezeli az anyagáramlást, pontosan végzi a célérték leállítást, minimalizálja a túltöltés, alultöltés előfordulásokat és irányítja a szakaszos folyamatot.

Nyomkövetési adatok gyűjtése Másrészről kívánatos, hogy a szakaszos folyamat vezérlő képes legyen nyomonkövetni a fázisokat és azonosítani lehessen: • Mikor készült egy termék

• Milyen és mennyi volt az anyagfelhasználás • Melyik operátor futtatta az adott sarzsot Lehetővé teszi a teljesítménygondok vizsgálatát, kereshetők a gyártási folyamat változásának nyomai. Segíti az adagok és nyersanyagok azonosítását, és segít: • Meghatározni miért állt le egy adag, • Rámutatni a problémát okozó összetevőre • Csökkenteni a visszahívások számát, terjedelmét • A felhasználók elérhetik az összetevő szállítóit Egy önálló szakaszos folyamatvezérlő kötelező funkciói: nyomonkövetés, receptúrakészítés és -tárolás kezelése, terminálbeállítások tárolása, adatgyűjtés. Ezek célja: • Adott receptúra-előállítási sorrend követése • Összetevők és mennyiségek szerkesztése • Az egész adag újramérése A fentieknek megfelelő önálló adagolásvezérlő költséghatékonyan képes jelentősen növelni az adagok ismételhetőségét és a termelékenységet. Ezt a funkcióegyüttest a METTLER TOLEDO több könnyen integrálható, önálló adagolásvezérlője is kínálja.

A Batch alkalmazásokhoz a PC-s konfigurációs eszközzel offline lehet receptúrákat és rendszer konfigurációt végezni.

5




Adagolásvezérlés

4 Összefoglalás A szakaszos technológiai irányítási lehetőségek bevezetése hozzájárulhat korszerű anyagtovábbítási és folyamatirányítási célok eléréséhez. Egy készen vett, mérést és anyagtovábbítást integráló típusmegoldás jelentős költség- és időmegtakarítást hozhat a kisebb nagyságrendben termelők számára, akik nem rendelkeznek a programozási szakértelmet és időt igénylő PLC megvalósításához szükséges forrásokkal. A választott megoldás: • A kézi és automata adagoláshoz is célirányos adagolásvezérlést nyújt • A mérőműszerben vezérlő logika van az I/O gyorsításához • Igazodik az S88 szakaszos technológiai szabvány-

hoz a folyamat rugalmasság és minőségbiztosítás érdekében • Növeli az anyagáram átbocsátást és az adagolási pontosságot • Nyomonkövetési adatgyűjtéssel segíti a kockázatkezelést és a veszteség csökkentést Egy jó önálló megoldás több szakaszos folyamatot tud futtatni, miközben változás felmerülése esetén sincs szükség bonyolult PLC átkonfigurálásra. A kapott szigorúbb irányítás eredményeként a termékek konzisztensebbek lesznek. Ezáltal nő az ügyfelek elégedettsége és hűsége, és párhuzamosan javul a termelékenység és az eredményesség.

5 Egyéb források A következő hivatkozások és dokumentumok bővebb információval szolgálnak az ipari méréstechnikai megoldásokról és megmutatják milyen szerepet játszhat egy hatékony adagolásvezérlés a minőség növelése, az anyagfelhasználási mutatók javításában vagy a gyártási költségek csökkentésében. • METTER TOLEDO anyagszállítási vezérlések www.mt.com/qi • Nemzetközi automatizálás társaság www.isa.org • S88 alkalmazása, Adagolásvezérlés felhasználói szempontból; Jim Parshall és Larry Lamb – ISBN #1-55617-703-8 • Adagolásvezérlő rendszerek, tervezés, alkalmazás és bevezetés 2. kiadás; William Hawkins és Thomas Fisher – ISBN # 1-55617-967-7 • Control Global www.controlglobal.com • Az anyagadagolás (szállítás) szakaszos vezérléséhez figyelembe venni szükséges funkciók; Charlie Fu Ph.D, Műszaki vezető, Procter & Gamble • World Batch Forum www.wbf.org • ARC Tanácsadói Csoport www.arcweb.com 6




Adagolásvezérlés

www.mt.com Bővebb információ

Mettler-Toledo AG CH -8606 Greifensee Svájc Telefon +41 44 944 22 11 Fax: +41 44 944 30 60 A műszaki változtatások jogát fenntartjuk. © 06/2012 Mettler-Toledo AG MarCom Industrial

Adagolásvezérlés. Fejlett adagolásvezérlés

Recommend Documents