Niveauovervågning med genopfyldningsstyring til et støbeanlæg
Visualisering og analyse af niveauer med moneo RTM og styring af interne logistikprocesser
Resin og hærder danner sammen støberesinen, som er en hovedkomponent til sensorproduktion. Støbning med disse materialer hjælper med at beskytte elektronikken mod stød, vibration og fugt.
Det er afgørende, at der er resin og hærder i tønderne for at bibeholde produkternes pålidelighed og kvalitet under produktionsprocessen. Derfor skal niveauet i tønder med resin og hærder overvåges. Derudover skal de interne logistikprocesser til genopfyldning af materialer automatiseres.
Den oprindelige situation
Indtil nu har det interne anlægs styresystem overvåget det aktuelle niveau i tønderne, der indeholder komponenterne. En nødvendig tøndeudskiftning vises ved hjælp af en signallampe. Der skal aktivt anmodes om materiale til genopfyldning af anlægget fra det centrale lager via mail. En automatiseret genopfyldningsstyring findes ikke.
Et yderligere problem var, at nogle materialer blev leveret for tidligt. Dette medførte, at der blev brugt materiale, hvis faktiske udløbsdato var overskredet.
Derudover skal resin og hærder tilpasse sig produktionsmiljøet før brug. Især i kolde måneder medførte levering af materiale med kort varsel forskellige problemer, især hvis der ikke var tilstrækkelig tid til at materialet kunne tilpasse sig omgivelsestemperaturen.
Projektets mål
Målet er nu at etablere en behovsorienteret tilvejebringelse af råmaterialer i anlægget. Dette omfatter niveauovervågning af tønderne. Derudover er idéen at indføre en automatiseret bestillingsproces til genopfyldning af råmaterialer for at sikre, at de er tilgængelige det sted, de skal bruges.
Implementering
moneo RTM-softwaren er installeret centralt på en server. IO-Link masteren er forbundet med serveren via et internt VLAN i virksomhedens IT-netværk. Niveausensorerne er forbundet med til IO-Link masteren via IO-Link.
Niveausensorerne er allerede installeret i anlægget og sender det aktuelle niveau til anlæggets styresystem. For at sikre at denne use case kan implementeres uden at påvirke det oprindelige anlægsstyresystem, bliver Y-stien anvendt.
moneo RTM er forbundet med SAP MM-modulet* og SAP PM-modulet** via SFI-interfacet. moneo RTM sender definerede alarmer/hændelser til SAP via SFI-interfacet. Afhængigt af den faktiske proces bliver der udført yderligere behandling i SAP MM- eller PM-modulet.
En over- eller underskridelse af tærsklen starter bestillingsprocessen på det centrale lager flere kilometer væk. Denne proces slutter med, at materialet er tilgængeligt i produktionen, mens niveausensoren indikerer, at tønden er fuld igen. Dette kaldes SFI-genopfyldningsstyring.
*SAP MM-modul = "Material Management"-modul (materialestyringsmodul) til planlægning og styring af materialestrømmen i en virksomhed
**SAP PM-modul = "Plant Maintenance"-modul (anlægsvedligeholdelsesmodul) til styring af alle vedligeholdelses- og serviceordrer i en virksomhed
Resultatet
- Procesoptimering fra tidsbaseret vedligeholdelse til styring af interne logistikprocesser
- Forbindelse med SAP-systemet via SFI-interface
- Automatiseret, intern genbestilling af råmaterialer i SAP via SFI-genopfyldningsstyring
- Ved at registrere sensorværdier og udnytte moneo-software kan detaljerede oplysninger om niveauer registreres og visualiseres tydeligt
- Hurtig reaktion på ændrede procesparametre gennem integreret alarmstyring
- Genopfyldning af medier efter behov ved hjælp af automatiserede genopfyldningsprocesser
- Identifikation af overskridelse og underskridelse af tærskler
- Optimeret udnyttelse af anlægget ved at sikre maskinens tilgængelighed og øge proceskvaliteten
- Konvertering af sensorværdier til procesrelevant information ved hjælp af datamodellering (beregnede værdier)
System topologi
Der anvendes to tønder, som hver især er udstyret med én niveausensor. Som sådan kræves komponent 3 og 4 to gange.
Dashboard
Dashboardet giver brugeren et overblik over alle relevante procesværdier.
- Aktuelt tankniveau i mm
- Trafiklysvisning for advarsels- og alarmværdien for niveauet
- Aktuelt tankniveau i liter
Analyse
Analysen gør det muligt at holde øje med tidligere forbrug i historikken. Dette giver mulighed for at drage konklusioner om anlæggets kapacitetsudnyttelse. Derudover er det muligt at vurdere en tøndes forventede levetid. Denne erhvervede viden kan hjælpe den interne logistik med konstant at optimere tilvejebringelsen af materialer.
Regler for behandling af tickets
Værdier for nedre og øvre advarsels- og alarmtærskler er defineret for hver enkelt af de to niveausensorer. Disse værdier er baseret på vedligeholdelseserfaring.
- Øvre advarsel = nulstilling af alle tickets efter udskiftning af tønden
- Nedre advarsel = genbestilling og tilvejebringelse af en ny tønde i anlægget
- Nedre alarm = udskiftning af tønden i anlægget
Styring af procesudløsende opgave (ticket) behandlingsforskrifter
Guiden til behandlingsforskrifter for procesudløsende opgave gør det nemt at definere handlinger, der skal udføres, når der opstår advarsler og alarmer.
I følgende tilfælde behandles tickets via SFI-interfacet til SAP MM- og PM-modulet. Hvis niveauet falder til under tærsklen, videresender SFI-interfacet underskridelsen af tærsklen til SAP MM- eller PM-modulet parallelt med meddelelsen i moneo. I dette tilfælde bliver genopfyldningsstyringsprocessen udløst automatisk.
Forbindelse af moneo med SAP-systemet
- SAP/SFI-serverens adresse
- SAP/SFI-serverens port
- SAP/SFI-bruger
- SAP/SFI-brugeradgangskode
Konfiguration af reglen for behandling af tickets
- Definerer, hvilken forskrift, der anvendes
- Definition af tærskler (4) og datakilder (5)
- Definerer, hvor meget advarsler eller alarmer haster
- Definition af de relevante grænser
- Definition af de tilsvarende datakilder
Meddelelse i SAP-systemet
Materialedokument i SAP MM-modulet
Vedligeholdelsesordre i SAP PM-modulet
SFI-genopfyldningsstyring
SFI-genopfyldningsstyringen anvendes til automatisk anmodning om og tilvejebringelse af forbrugsvarer. Hvis den definerede nedre advarselstærskel for en tønde underskrides, bliver der oprettet en advarselsticket i moneo. Denne ticket sendes til SAP-systemet ved hjælp af den indstillede regel for behandling af tickets. I dette tilfælde er det SAP MM-modulet. Et dokument, der anmoder om omgående tilvejebringelse af det påkrævede materiale, genereres automatisk.
Dette dokument behandles på det centrale lager, hvorfra det pågældende materiale transporteres til stedet, hvor varerne plukkes. Hvis den nedre alarmtærskel nu underskrides, kan den person, der er ansvarlig for anlægget, omgående udskifte den tomme tønde med den leverede fulde tønde. For at sikre korrekt detektering af en tøndeudskiftning bliver den øvre advarselstærskel for tønderne også overvåget. Hvis den øvre tærskel overskrides, løser moneo og SAP MM-modulet den oprindelige overtrædelse af den nedre tærskel.
For at forhindre at tærskler overtrædes under en tøndeudskiftning eller andet vedligeholdelsesarbejde, overvåger en optisk sensor, om døren, bag hvilken de to tønder er placeret, er lukket. Hvis døren er åben, bliver sensorens procesværdi overskrevet, så længe døren fortsat er åben. Dette blev opnået med Data Flow Modeler-funktionen.
- Øverste advarselsgrænse
- Nedre advarselstærskel
- Nedre alarmtærskel
- Tønden er fuld
- Tøndens indhold bliver brugt under produktionsprocessen
- Niveauet når den nedre advarselstærskel
- En ticket genereres i moneo og sendes fra SAP-systemet via SFI-interfacet. Samtidig løses en ticket vedrørende overskridelse af den øvre advarselstærskel under den forrige tøndeudskiftning
- Der anmodes om nyt materiale i SAP-systemet, og der genereres en ticket på ifms centrale lager
- Nyt materiale transporteres af ifms logistikservice til stedet, hvor varerne plukkes.
- Niveauet når den nedre alarmtærskel
- En ticket genereres i moneo og den person, der er ansvarlig for anlægget, bliver informeret om en nødvendig tøndeudskiftning via SAP PM-modulet
- Den tomme tønde udskiftes med den leverede fulde tønde.
- Derfor når niveauet den øvre advarselstærskel, når tønden udskiftes
- Når den øvre advarselstærskel er nået, bliver den pågældende ticket for den nedre advarselstærskel løst
Beregnede værdier
Følgende værdi beregnes desuden baseret på niveauet.
Aktuelt tankniveau i liter
Da tøndens gulvareal er kendt, kan påfyldningsmængden nemt bestemmes ved hjælp af formlen "gulvareal x niveau.
- Aktuelt tankniveau i mm
- Faktor for konvertering af datakildens enhed, her 1 = mm
- Tankens bundområde i mm²
- Faktor for konvertering af outputtets enhed, her 1.000.000 = liter
- Skalering af enheden i mm
- Bundområde i mm² ganget med niveau i mm = volumen i mm³
- Skalering af output-enheden fra mm³ til liter (dm³)
- Volumen i liter som resultat af beregningen
Bypassing af procesværdi med åben dør
Dataflow-modellen, der er skitseret nedenfor, anvendes til dørovervågning for at reducere risikoen for ukorrekt bestilling på grund af utilsigtet tærskeludløsning under en tøndeudskiftning eller vedligeholdelsesarbejde på tønderne med støberesin:
- Aktuelt tankniveau i mm (indtastet værdi)
- Fast konstant med hvilken udgangsværdien skal bypasses
- Triggerinput til aktivering af bypass
- Funktionsblokken dobbelt til boolsk - omregning af den numeriske værdi til en boolsk værdi: sand = 1/falsk = 0
- Funktionsblokken signalkontakt indgang A udlæses, så snart skifteindgangen er falsk=0, eller indgang B udlæses, så snart skifteindgangen er sand=1.
- Resultat (udgangsværdi)
