Naknadna ugradnja mašinama za predenje daje novi život

Safilin, kompanija koja kombinuje francuski kapital sa poljskom stručnošću, proizvodi proizvode na bazi lana i konoplje, uključujući pređe koje se koriste u odeći, nameštaju, tehničkom tekstilu, prehrambenoj, automobilskoj industriji i mnogim drugim industrijama. Kompanija takođe proizvodi vijke za kompozitne materijale, kao i konopce i uvijene pređe za razne primene. U Poljskoj Safilin upravlja proizvodnim pogonima u Miłakovu i Ščitnu. Na poslednjem mestu se nalaze i mlin za mokro predenje i postrojenje za češljanje. Pogon godišnje proizvodi oko 2.000 tona gotovih proizvoda. Za mokro predenje koristi PM88 mašine, koje se obično nazivaju PM. Ove mašine rade od 1982. godine, što znači da rade više od 40 godina. Kao deo svoje industrijske strategije, kompanija je odlučila da istraži alternative svojoj postojećoj opremi i iskoristi svoju duboku stručnost u procesu kako bi izgradila konkurentsku prednost u proizvodnji lanene pređe. Nastojeći da maksimalno iskoristi svoju postojeću imovinu, menadžerski tim pokrenuo je program naknadne ugradnji čiji je cilj da PM mašini pruži drugi život dok je preimenuje u PZ-KA. Odluka o modernizaciji mašina za starenje omogućila je automatizaciju procesa i vizualizaciju proizvodnih parametara u realnom vremenu, što je rezultiralo poboljšanom operativnom efikasnošću i značajnom uštedom troškova. Ključni faktor uspeha bilo je stvaranje sveobuhvatnog projektnog tima, okupljajući Safilin stručnjake iz različitih disciplina koji su aktivno doprineli inicijativi.

Proces predenja lana podrazumeva crtanje i istovremeno uvijanje hemijski tretiranog lutanja, odnosno prethodno obrađenog i blago uvijenog lanenog komadića određene linearne gustine.

“U postrojenju u Szczytnu predenje se vrši metodom mokrog predenja. Lutajuća špulica se postavlja na okvir za predenje, gde započinje proces „pripreme za predenje“. Ovo uključuje prolazak lutanja kroz vodeno kupatilo održavano na 18—22° C, a zatim kroz niz vodiča koji mu omogućavaju da se postepeno i kontrolisano odmotavanje,“
objašnjava Aleksandra Kaszubovska, inženjer procesa u Safilinu.

Mašina PM88 sastojala se od tri glavne komponente: električnog ormara, mehaničkog ormara i radnog modula. Mehanički ormar dizajniran je da prenosi pogonsku snagu kroz sistem zupčanika, lanaca i pojaseva. U stvari, ceo mehanizam, koji se sastojao od približno 50 komponenti, prvenstveno zupčanika, pokretao je jedan elektromotor.

“Ovo rešenje je otežavalo promenu parametara mašine, jer je zahtevalo ručnu intervenciju, uključujući zamenu zupčanika radi promene odnosa prenosa. Pored toga, morale su se koristiti komponente mehaničkog podešavanja, kao što je mehanizam za čegrtaljku za kontrolu cikličnog kretanja. Ovo je zahtevalo precizna podešavanja podešavanja i produžilo vreme potrebno za prilagođavanje mašine novom asortimanu proizvoda,“
seća se Aneta Siemak, supervizor Odeljenja za predenje.

Rad na projektu naknadne ugradnje započeo je u maju 2023. godine i nastavljen je do jula 2024. godine. Ceo mehanički ormar je redizajniran i prilagođen za ugradnju servo motora. Tokom modernizacije zamenjeno je nekoliko komponenti, uključujući zupčanik, koji je zamenjen sistemima na servo pogon. Sklopovi ležaja i pogonska vratila takođe su modifikovani da rade pod novim uslovima. Ove promene omogućile su precizno podešavanje radnih parametara mašine, značajno poboljšavajući ukupne performanse.

“Zahvaljujući servo motorima, više nema potrebe za ručnom intervencijom u pogonskom sistemu, eliminišući zahtev za zamenom zupčanika. Parametri mašine se sada podešavaju preko PLC kontrolera. Pored toga, imamo potpunu vidljivost svakog parametra unutar svakog radnog dela mašine, omogućavajući brzu i laku rekonfiguraciju postavki i optimizaciju proizvodnog procesa,„kaže Maciej Rusinek, glavni inženjer energetike u Safilinu.

“Optimizirali smo trajnost ključnih komponenti za prenos snage, kao što su ležajevi, osovine i drugi sklopovi, što je značajno poboljšalo pouzdanost celog sistema,„dodaje Kamil Baran, mašinski inženjer u Safilinu.

Smanjenje broja mehaničkih komponenti takođe je olakšalo održavanje pružajući bolji pristup kritičnim delovima, značajno smanjujući zastoje. Sve u svemu, ova poboljšanja su doprinela većoj efikasnosti mašine i većoj operativnoj pouzdanosti.

Električni kontrolni ormar pre modernizacije.

Zahvaljujući naknadnoj ugradnji, bezbednost rada mašine je takođe značajno poboljšana. PZ-KA je sada opremljen novim sigurnosnim sistemom dizajniranim u skladu sa zahtevima utvrđenim kroz proces procene rizika. Između ostalih karakteristika, mašina je opremljena standardnim dugmadima za zaustavljanje u slučaju nužde gljiva.

“Sigurnosni sistem nadgleda programabilni sigurnosni relej iz porodice SIRIUS 3SK2. Pored osnovne funkcije zaustavljanja u slučaju nužde, implementirana je i funkcija zahteva za otključavanje koja omogućava bezbedno zaustavljanje mašine,„kaže Evelina Radomska, specijalista za zdravlje, bezbednost i životnu sredinu.

Automatizaciju kontroliše Siemens CPU integrisan u SIMATIC S7-1500 controller, koji koordinira rad servo pogona i drugih komponenti mašine. Među njegovim funkcijama su sinhronizacija brzina i procesa pogona, kao i kontrola elektromagnetnih ventila i ventilacionih sistema. TP1200 Comfort HMI operaterska ploča, zauzvrat, upravlja osnovnim funkcijama mašine. Omogućava dijagnostiku komponenti sistema, uključujući i pogone, i obezbeđuje kontrolu i praćenje parametara procesa. Panel takođe vizualizuje ključne radne podatke, kao što je nivo napunjenosti špulice na koju je pređa namotana.

Projekat modernizacije mašina obuhvatio je širok spektar aktivnosti vezanih za tehnološku integraciju i implementaciju novih IT rešenja. Primarni cilj ovog dela projekta bio je stvaranje sistema sposobnog za digitalno prikupljanje proizvodnih podataka, obradu i analizu radi optimizacije proizvodnih procesa.

“Prikupljeni podaci omogućavaju stvaranje potpune slike rada mašine, omogućavajući nam da identifikujemo potencijalne probleme, planiramo korektivne radnje i poboljšamo operativnu efikasnost. Zabeleženo je više od 120 parametara mašine, od kojih najvažniji uključuju brzinu vretena, oscilaciju prstenaste šine, brzinu napajanja i brzinu isporuke,„kaže Jan Słovinski.

“Kao deo projekta, aplikacioni serveri su konfigurisani za prikupljanje podataka o produkciji uživo. Prenos podataka je pojednostavljen okruženjem za orkestraciju procesa Node-RED, što omogućava automatizaciju protoka podataka između različitih sistema. U kombinaciji sa uslužnim programom za zakazivanje cron, daje nam potpunu fleksibilnost u definisanju kada i kako se informacije prenose. Svi prikupljeni podaci o mašini čuvaju se u SKL bazi podataka,„objašnjava Maciej Chudziński, softverski inženjer u Safilinu.

Završna faza IT implementacije bio je razvoj sistema za vizuelizaciju podataka u Pover BI. Ova platforma omogućava kreiranje interaktivnih izveštaja i analitičkih kontrolnih tabli koje korisnicima pružaju jasan i dinamičan uvid u performanse proizvodnje. Ove vizualizacije podržavaju identifikaciju problema i olakšavaju donošenje odluka zasnovano na podacima.

Rezultati postignuti modernizacijom PM88 bili su toliko uspešni da postrojenje planira da naknadno opremi dodatne mašine. Prema pretpostavkama projekta, očekuje se da će povrat ulaganja biti ostvaren za nešto više od godinu dana. Ostale prednosti uključuju povećanu operativnu sigurnost i značajno poboljšanje uslova rada, zahvaljujući smanjenju nivoa buke sa 94 dB na 89,5 dB. Kvalitet gotovog proizvoda se takođe poboljšao, posebno u pogledu čvrstoće i ravnomernosti pređe. Zahvaljujući implementiranim IT rešenjima, pokazatelji kvaliteta pređe se sada kontinuirano prate u Pover BI-u.

Finansijske koristi proizilaze prvenstveno iz nižih troškova proizvodnje pređe, postignutih povećanjem produktivnosti mašina za približno 19%. U apsolutnom iznosu, prosečna proizvodnja porasla je sa 176 kg dnevno na 209,5 kg dnevno.