Az utólagos felszerelés új élettartamot ad a fonógépeknek

A Safilin, a francia tőkét a lengyel szakértelemmel ötvözi, len- és kenderalapú termékeket gyárt, beleértve a ruházati, bútorok, műszaki textíliák, élelmiszeripari, autóipar és sok más iparágban használt fonalakat. A vállalat kompozit anyagokhoz, valamint zsinegeket és csavart fonalakat is gyárt különféle alkalmazásokhoz. Lengyelországban a Safilin gyártólétesítményeket üzemeltet Miłakowóban és Szczytnóban. Ez utóbbi helyszínen nedves fonómalom és fésülő üzem is található. A létesítmény évente mintegy 2000 tonna készterméket állít elő. Nedves fonáshoz PM88 gépeket használ, amelyeket általában PM-nek neveznek. Ezek a gépek 1982 óta működnek, vagyis több mint 40 éve működnek. Ipari stratégiájának részeként a vállalat úgy döntött, hogy feltárja meglévő berendezéseinek alternatíváit, és kihasználja mély technológiai szakértelmét, hogy versenyelőnyt teremtsen a lenfonalgyártásban. Azért, hogy a lehető legtöbbet hozza ki meglévő eszközeiből, a menedzsment egy utólagos beépítési programot indított, amelynek célja, hogy a PM gép második életet kapjon, miközben PZ-KA-ra nevezte át. Az öregedő gépek korszerűsítésére vonatkozó döntés lehetővé tette a folyamatok automatizálását és a termelési paraméterek valós idejű megjelenítését, ami jobb működési hatékonyságot és jelentős költségmegtakarítást eredményezett. Kulcsfontosságú sikertényező egy átfogó projektcsapat létrehozása volt, amely összehozta a különböző tudományágak Safilin szakembereit, akik aktívan hozzájárultak a kezdeményezéshez.

A lenfonási folyamat magában foglalja a kémiailag kezelt roving, azaz egy meghatározott lineáris sűrűségű előre feldolgozott és enyhén csavart lenszelet húzását és egyidejű csavarását.

”A Szczytno létesítményben a fonást nedves fonási módszerrel végzik. A forgó keretre egy járóorsót helyeznek el, ahol megkezdődik a „fonás előkészítése” folyamata. Ez magában foglalja a vándorlást egy 18—22 °C-on tartott vízfürdőn keresztül, majd egy sor vezetőn keresztül, amelyek lehetővé teszik a fokozatos és ellenőrzött módon történő lazítást.”
elmagyarázza Aleksandra Kaszubowska, a Safilin folyamatmérnöke.

A PM88 gép három fő alkatrészből állt: egy elektromos szekrényből, egy mechanikus szekrényből és egy munkamodulból. A mechanikus szekrényt úgy tervezték, hogy hajtóerőt továbbítsa a fogaskerekek, láncok és szíjak rendszerén keresztül. Valójában a teljes mechanizmust, amely körülbelül 50 alkatrészt tartalmaz, elsősorban fogaskerékeket, egyetlen elektromos motor hajtotta.

”Ez a megoldás megnehezítette a gépparaméterek megváltoztatását, mivel kézi beavatkozást igényelt, beleértve a sebességváltó arányainak megváltoztatásához a sebességváltók cseréjét is. Ezenkívül mechanikus beállító alkatrészeket kellett használni, például racsnacsos mechanizmust a ciklikus mozgás szabályozására. Ez pontos beállításokat igényelt, és meghosszabbította a gép új termékcsaládhoz való igazításához szükséges időt,”
emlékeztet Siemak Aneta, a fonási osztály felügyelője.

Az utólagos beépítési projekt munkája 2023 májusában kezdődött és 2024 júliusáig folytatódott. A teljes mechanikus szekrényt átalakították és adaptálták a szervomotorok telepítéséhez. A korszerűsítés során több alkatrészt cseréltek, köztük a sebességváltót, amelyet szervohajtású rendszerekkel helyettesítettek. A csapágyszerelvényeket és a hajtótengelyeket szintén módosították, hogy az új körülmények között működjenek. Ezek a változások lehetővé tették a gép működési paramétereinek pontos beállítását, jelentősen javítva az általános teljesítményt.

”A szervomotoroknak köszönhetően már nincs szükség kézi beavatkozásra a hajtásrendszerbe, kiküszöbölve a fogaskerekek cseréjének követelményét. A gép paramétereit most a PLC vezérlőn keresztül állítják be. Ezen túlmenően a gép minden munkaszában minden paramétert teljes körűen láthatjuk, lehetővé téve a beállítások gyors és egyszerű újrakonfigurálását és a gyártási folyamat optimalizálását,” mondja Maciej Rusinek, a Safilin energetikai főmérnöke.

”Optimalizáltuk a kulcsfontosságú erőátviteli alkatrészek, például csapágyak, tengelyek és egyéb szerelvények tartósságát, ami jelentősen javította az egész rendszer megbízhatóságát,” tette hozzá Kamil Baran, a Safilin gépészmérnöke.

A mechanikai alkatrészek számának csökkentése megkönnyítette a karbantartást azáltal, hogy jobb hozzáférést biztosít a kritikus alkatrészekhez, jelentősen csökkentve a leállási időt. Összességében ezek a fejlesztések hozzájárultak a gép hatékonyságának növeléséhez és a nagyobb üzemeltetési megbízhatósághoz.

Elektromos vezérlőszekrény a korszerűsítés előtt.

Az utólagos felszerelésnek köszönhetően jelentősen javult a gép üzemeltetésének biztonsága is. A PZ-KA most egy új biztonsági rendszerrel van felszerelve, amelyet a kockázatértékelési folyamat során azonosított követelményeknek megfelelően terveztek. A gép többek között szabványos gomba típusú vészleállító gombokkal van felszerelve.

”A biztonsági rendszert a SIRIUS 3SK2 család programozható biztonsági relé felügyeli. Az alapvető vészleállítási funkció mellett egy feloldási kérelem funkció is bevezetésre került, amely lehetővé teszi a gép biztonságos leállítását,” mondja Ewelina Radomska, egészségügyi, biztonsági és környezetvédelmi szakember.

Az automatizálást a Siemens CPU integrálva a SIMATIC S7-1500 controller vezérlőbe, amely koordinálja a szervohajtások és más gépalkatrészek működését. Funkciói között szerepel a hajtási sebességek és folyamatok szinkronizálása, valamint a mágnesszelepek és a szellőzőrendszerek vezérlése. A TP1200 Comfort HMI kezelőpanelviszont kezeli a gép alapvető funkcióit. Lehetővé teszi a rendszerkomponensek diagnosztikáját, beleértve a meghajtókat is, és biztosítja a folyamatparaméterek vezérlését és felügyeletét. A panel a legfontosabb működési adatokat is megjeleníti, például annak az orsónak a kitöltési szintjét, amelyre a fonalat feltekerték.

A gépkorszerűsítési projekt a technológiai integrációval és az új informatikai megoldások megvalósításával kapcsolatos tevékenységek széles skáláját tartalmazta. A projekt ezen részének elsődleges célja egy olyan rendszer létrehozása volt, amely képes digitálisan gyűjteni a termelési adatokat, feldolgozni és elemezni a gyártási folyamatok optimalizálása érdekében.

”Az összegyűjtött adatok lehetővé teszik a gép működésének teljes képének létrehozását, lehetővé téve számunkra a lehetséges problémák azonosítását, a korrekciós intézkedések megtervezését és a működési hatékonyság javítását. Több mint 120 gépparamétert rögzítenek, amelyek közül a legfontosabb az orsó fordulatszáma, a gyűrűs sín oszcillációja, az előtolási sebesség és a szállítási sebesség,” mondja Jan Słowiński.

”A projekt részeként az alkalmazáskiszolgálókat úgy konfigurálták, hogy élő termelési adatokat gyűjtsenek. Az adatátvitelt a Node-RED folyamatszervezési környezet egyszerűsíti, amely lehetővé teszi a különböző rendszerek közötti adatáramlások automatizálását. A cron ütemező segédprogrammal kombinálva teljes rugalmasságot biztosít számunkra annak meghatározásában, hogy mikor és hogyan továbbítjuk az információkat. Az összes összegyűjtött gépi adat SQL adatbázisban tárolódik,” magyarázza Maciej Chudziński, a Safilin szoftvermérnöke.

Az informatikai megvalósítás utolsó szakasza egy adatvizualizációs rendszer fejlesztése volt a Power BI-ben. Ez a platform lehetővé teszi interaktív jelentések és analitikus irányítópultok létrehozását, amelyek egyértelmű és dinamikus betekintést nyújtanak a felhasználóknak a termelés teljesítményébe. Ezek a vizualizációk támogatják a problémák azonosítását és megkönnyítik az adatvezérelt döntéshozatalt.

A PM88 korszerűsítésével elért eredmények annyira sikeresek voltak, hogy az üzem további gépek utólagos felszerelését tervezi. A projekt feltételezései szerint a beruházások megtérülése várhatóan alig több mint egy év alatt érhető el. További előnyök közé tartozik a fokozott működési biztonság és a munkakörülmények jelentős javulása a zajszint 94 dB-ről 89,5 dB-re történő csökkentésének köszönhetően. A késztermék minősége is javult, különösen a szilárdság és a fonal egyenletessége szempontjából. A bevezetett informatikai megoldásoknak köszönhetően a fonalminőségi mutatókat folyamatosan figyelemmel kísérik a Power BI-ben.

A pénzügyi előnyök elsősorban az alacsonyabb fonalgyártási költségekből származnak, amelyeket a gépek termelékenységének körülbelül 19% -os növekedése révén értek el. Abszolút értelemben az átlagos termelés napi 176 kg-ról napi 209,5 kg-ra emelkedett.