Здравствуй, читатель! Эта статья продолжение статьи о принципах устойчивого, экономически эффективного проектирования и в ней будут представлены ещё 5 принципов, на основе которых машиностроители смогут создать безопасное и устойчивое оборудование.
Машины, которые повышают безопасность, минимизируют отходы, потребляют меньше энергии и обеспечивают максимальную окупаемость инвестиций, имеют решающее значение для успеха любой программы устойчивого производства. Создание такой машины требует целостного подхода к анализу эксплуатационной эффективности, безопасности, функциональности, производительности, использования материалов, простоты эксплуатации и технического обслуживания.
1. Использовать интегрированные системы безопасности для снижения сложности системы управления
Чем больше проектировщиков интегрируют стандартные функции и функции контроля безопасности системы, тем лучше возможность сократить избыточность оборудования, повысить производительность и экономические факторы. Эта интегрированная функция управления снижает количество уникальных компонентов, используемых на заводе, что, в свою очередь, снижает затраты на инвентаризацию ячеек, а также требования к обучению обслуживающего персонала. Конечные пользователи также выигрывают от меньшего количества отходов при меньшем количестве деталей для техобслуживания и замены в течение всего срока службы машины.
Кроме того, интегрированные системы управления, обладающие расширенными сведениями о работе и состоянии машины, снижают количество неприятных остановок и длительных перезагрузок, что способствует дальнейшему повышению эффективности и производительности машины.
Новые безопасные решения управления скоростью являются прекрасным примером эффективной интеграции систем управления.
Устройства безопасного управления скоростью, такие как блокировочные выключатели, световые завесы и аварийные остановки, подключаются непосредственно к ядру системы контроля за скоростью системы управления. Это устраняет необходимость в отдельном, специальном устройстве управления защитой. Обеспечивая использование на нескольких платформах, безопасные решения управления скоростью помогают снизить общую стоимость системы и повысить гибкость, поскольку они позволяют операторам выполнять техническое обслуживание и другие задачи во время работы машины. Также это помогает увеличить время безотказной работы и снизить затраты на электроэнергию, поскольку машину не нужно полностью выключать и затем перезапускать.
Сетевое взаимодействие предлагает еще один способ интеграции безопасности и стандартных средств управления. Внедрение сетей в цех принесло производителям много преимуществ, включая повышение производительности, сокращение количества проводов и монтажа, улучшение диагностики и облегчение доступа к данным на цехе.
Использование существующей сети для включения информации о безопасности расширяет эти же преимущества, обеспечивая бесперебойную связь всего процесса автоматизации в одной стандартной сети с одним набором аппаратных средств и проводки.
2. Распределение устройств управления и интерфейса вблизи места использования
В то время как некоторые компоненты управления традиционно располагались на машине, технологические достижения позволяют разместить целые системы управления ближе к месту применения. Стандартные компоненты автоматизации, включая контроллеры, стартеры двигателей, приводы, датчики, контакторы, сетевые среды, распределительные коробки, устройства ввода-вывода и HMI теперь разработаны для использования на станках.
Подход, основанный на проектировании на месте, позволяет производителям оборудования сократить время проектирования и монтажа, а также связанные с этим трудозатраты, необходимые для сборки системы. Такой подход также помогает уменьшить количество распространенных ошибок при установке машины, поскольку меньше проводов для прокладки и меньше соединений для ручной сборки. На самом деле, некоторые производители машин столкнулись с тем, что их общее время простоя и переустановки сократилось более чем на 50%.
Для конечных пользователей компактность элементов управления на машине обеспечивает значительную экономию производственных площадей, помогая снизить накладные расходы и сэкономить энергию и ресурсы.
3. Разработать модульный код
В зависимости от уровня сложности, одно только программирование может потреблять до 80% проектного бюджета системы управления. Чтобы оставаться конкурентоспособными, многие машиностроители используют стандартизированные инструменты и модульные концепции программирования, разработанные для ускорения разработки и установки, а также для улучшения повторного использования инвестиций в машиностроение.
Интегрированный, модульный подход к разработке приложений генерирует и повторно использует модули кода, основанные на стандартизированных методах и моделях программирования, таких как ISA-88. Использование одного и того же спецификационного документа на протяжении всего процесса позволяет значительно сократить время проектирования и повысить качество и последовательность проектирования машины.
Кроме того, наличие одинаковой программной структуры, от концепции до кодирования, помогает упростить обслуживание и устранение неисправностей. Информация является последовательной и точной. Упрощение процесса поиска и устранения неисправностей напрямую связано с увеличением времени безотказной работы и экономией затрат.
Более того, когда программы имеют одинаковый внешний вид и ощущения, обучение клиентов происходит намного быстрее и проще, что делает решение проблем более интуитивным.
4. Улучшение использования диагностики
Благодаря возможности встраивать в машины устройства для сбора оперативной информации без перепроектирования или переоснащения, производители оборудования предоставляют клиентам оборудование для самодиагностики, способное прогнозировать и предотвращать сбои, тем самым повышая производительность и снижая затраты на ремонт. Кроме того, эта технология передает информацию о состоянии станка производителю для получения дополнительных услуг по мониторингу и анализу без ущерба для имеющихся ресурсов или снижения рентабельности.
С точки зрения конечного пользователя, передача функций технического обслуживания машиностроителю имеет смысл - это повышает производительность машины, увеличивает капитальные вложения и позволяет более экономично использовать внутренние ресурсы. Машины с интерфейсом EtherNet/IP позволяют удаленно устранять неисправности и, таким образом, обеспечивают конечным пользователям улучшенные диагностические преимущества. Возможность удаленного мониторинга оборудования из удаленного местоположения помогает сократить потребление топлива и связанные с ним выбросы, а также время в пути и расходы обслуживающего персонала, который в противном случае отправился бы на место установки машины.
5. Проектирование подключения IT к компьютеру
Построение информационных машин, способных подключаться к IT-инфраструктуре конечного пользователя, дает ему критически важную оперативную информацию, включая расчеты энергоэффективности и общей эффективности оборудования (OEE). Это, в свою очередь, помогает руководителям предприятий сократить количество отходов и оптимизировать производительность.
Подключение машины к сети IT также помогает максимизировать преимущества возможностей отслеживания данных. Используя передовое информационное программное обеспечение, производители отслеживают и фиксируют соответствующие данные на каждом этапе процесса, чтобы определить, когда и где были использованы ресурсы.
Такая видимость предоставляет конечным пользователям большой объем данных для программ по сокращению отходов. Кроме того, эти системы также помогают автоматизировать процедуры отслеживания и прослеживания генеалогии продукции по всей цепочке поставок.
Таким образом, эти системы помогают компаниям соблюдать нормативные требования, документировать требуемые данные, выявлять потенциальные проблемы с качеством продукции до ее выхода на рынок и, при необходимости, быстрее и эффективнее реагировать на отзывы.
Благодаря технологическому прогрессу и передовому опыту машиностроители могут играть важную роль в оказании помощи компаниям во внедрении устойчивых методов производства. Следуя вышеуказанным основным принципам проектирования и используя лучшие современные передовые технологии, машиностроители могут создавать более безопасное, экономичное и надежное оборудование.