辛北尔康普进入工业4.0

2019-09-10 21:52
国际木业 2019年2期
关键词:板材生产线可视化

在过去的11年中,通过收购Metso Panelboard公司、Hombak公司、Ventapp公司、CMC Texpan公司和Pallmann公司,辛北尔康普有限公司(Siempelkamp GmbH & Co KG)的木材机械部门已成为真正的全线供应商,提供完整的生产线,产品全部来自自己的公司,而不是像过去那样不得不使用分包商来完成整个生产线的部分供应。

在这个数字化时代,生产线各部分的互连变得越来越重要——只有拥有这些内部资源才能真正实现工业现代化。

谈到数字时代,辛北尔康普公司正在重点关注所谓的“自我优化的人造板工厂”。

辛北尔康普公司预计将在3个主要领域取得重大进展。首先,网络化生产,纵向和横向整合。其次,工厂可视化,使用“数字双胞胎(digital twins)”进行模拟。通过可视化和“数字双胞胎”(实际生产线的数字副本),客户可以在订购之前看到他的生产线。第三,该公司期望生产智能化,包括在线性能监控和预防性维护,以及(基于模型的)在线质量控制。所有这些因素合起来视为辛北尔康普公司“自我优化工厂”的最终目标

网络化生产

所有板材生产商都熟悉水平网络,作为生产线中每台机器与其他机器的通迅或接口。垂直整合是生产线与管理系统通迅的地方。企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP),例如系统应用程序和产品(SAP),涉及生产订单计划。然后,制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)自动从企业资源计划(ERP)接收订单。辛北尔康普公司提供经过良好调试的Prod-IQ®系统作为制造执行系统(MES)。

Bernardy先生指出:“例如,每个Egger公司生产线和每个Duratex公司生产线都有Prod-IQ。无论客户现有哪种连续压机,都可以安装,在生产线上提供通讯网络。我们甚至可以将旧生产线更新为Prod-IQ。在接下来的两年里,我相信每条生产线都将连接到一个管理系统。”

Bernardy先生解释说,技术诀窍存储在经过验证的方法中,然后发送到工厂自动化系统,从而在生产线上引发快速可靠的连锁反应,促使所有机器进行转换。他补充说,这可能是木材混合物或树脂类型的变化,这种变化与板坯成形、压制、裁边、冷却和堆垛有关。然后,制造执行系统(MES)将生产数据(性能、可用性、消耗)发送回企业资源计划(ERP)。当材料到达机器时,自动化触发获取新的设定值。这样可以最大限度地缩短生产转换时间,减少压制后的板坯废渣,并以合适的质量生产所需的成品板数量。

可视化

这是基于仿真的工程,使用“数字双胞胎”,使板材制造商能够可视化其项目计划,指定其所需的功能并优化机器。

在“数字双胞胎”中,虚拟工厂模拟机器功能,使用3-D模型并模拟物理、液压和电气自动化。供应商和客户也可以测试其生产线的极限,没有风险。虚拟启动可以在模拟中进行,以测试虚拟的工厂。Bernardy先生指出:“如果在启动过程中出现错误,我们可以虚拟重现并快速解决。可视化的好处在于,您可以拥有最高的软件质量,更短的启动时间和可靠的功能。”

生产智能

生产智能可提供在线性能监控和预防性维护,以及(基于模型的)在线质量控制。在线性能监控可提高整体设备效率(OEE),这是控制工厂的关键指标。状态监测使整体设备效率(OEE)提高并提供“预防性机器维护”。例如,可以对ContiRoll®压机进行预防性维护,检查液压系统、绝缘材料、驱动装置、齿轮、钢带、链条、摩擦片和滚筒——所有肉眼都看不到的东西,但可以用辛北尔康普的“魔眼”看到。该系统处理来自2 000多个传感器的信息。

上述所有内容均可延长正常运行时间,提高产品质量,降低运行工作模式,降低维护成本并延长工厂的使用寿命。通过分析工艺设置和实验室测试结果之间的相关性,可以建立内结合强度(IB)、静曲强度(MOR)和厚度膨胀的在线质量控制。这种板材性能的在线预测不仅涉及板材质量,而且涉及按照所需的确切规格生产板材,既不生产不合标准的板材,也不生产超过所需要求的更好的板材。任何一种情况,都会导致浪费资源。Bernardy先生解释说,这也意味着最大限度地降低了大多数工厂目前系统所允许的安全范围。“物理压制过程模拟,连接到最新版本的Prod-IQ,通过使用虚拟热压机驱动的物理建模模拟压机内的板坯行为,建立密度曲线的在线质量控制。”辛北尔康普公司计算出每天可节省2 000欧元的材料并提高生产线的速度。

自我优化的工厂

这是辛北尔康普公司在工厂控制方面的研发目标。其需要超级闭环控制。要做到这一点,需要自动计算设置以确保最低成本的质量:需要知道更改设置后会发生什么。辛北尔康普公司开发了一套模型系统,以创建其“基于模型的预测压力控制(Model-based Predictive Press Control,MPC)”。数据输入Prod-IQNext,模拟工艺并计算可从实际生产线中获得的密度分布和板材质量。

总而言之,凭借辛北尔康普公司的自我优化工厂和Prod-IQNext,该公司表示您“计划生产,机器自动执行您的订单”。

市场营销和传播经理Christian Hassler指出:“到2018年底,集团订单总额将达到约7亿欧元,板材行业的订单仍在增加。”最新订单来自中国。

辛北尔康普公司将为临沂环格公司(Linyi Huan Ge)(中密度纤维板(MDF))、江苏汇鸿公司(Jiangsu High-Hope Arser)(中密度纤维板(MDF))和信义达克公司(Xinyi Dake)(中密度纤维板(MDF))提供ContiRoll连续压机的完整生产线。辛北尔康普青岛机械设备有限公司(Siempelkamp Qingdao Machinery and Equipment Co Ltd)收到了这些订单。青岛工厂3年前开始运营,现在工厂车间面积翻了一番,为亚洲市场生产完整的ContiRoll连续压机生产线。辛北尔康普公司在无锡的工厂生产进料装置,并处理备件业务。这两家工厂雇佣了大约120名员工。

迄今为止,辛北尔康普公司已向中国交付了46条ContiRoll连续压机生产线。其中42条用于中/高密度纖维板(MDF/HDF)生产,4条用于刨花板生产。

辛北尔康普集团不仅仅关注其目前提供的产品。

目前工业4.0在克雷菲尔德总部非常热门,刚刚报道了第一条全自动板材生产线的安装。

(网址:http:// www.wbpionline.com/ 陈 玲译)

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