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Catael 和 Unilin:极速层压机

Catael 和 Wemhöner 使用 TIA Portal 和 LSimaHydTO 库改进了 Unilin 的层压生产线软件。成果:提高效率、节省时间、提升灵活性和质量。

强大的 Quick-Step 品牌、革命性的 Uniclick 系统以及即将推出的 100% 防水层压板:40 年来,Unilin 一直是层压板行业的潮流引领者。为保持领先地位,他们正在对自动化进行大量投资。最新力作:为比利时维尔斯贝克和美国托马斯维尔的层压生产线开发了全新软件。Unilin 与工程公司 Catael、机器制造商 Wemhöner 和 Siemens 科技公司携手合作,再次创造了一项里程碑。

Catael & Unilin - intro

Unilin 和 Catael:继续共同成长

Unilin 和 Catael 之间的合作可以追溯到该工程公司的早期阶段。首席执行官Henk Capoen 回忆道:“2012 年,Unilin 带着一份小额的自动化订单敲开了我们的大门。当时预计一周的工作量,最终却发展成了长期而富有成效的合作。至今,我们已在 Unilin 的各个部门完成了许多项目。Unilin 的持续创新和对卓越的不懈追求,为我们的团队带来了源源不断的挑战和启发。让我们能够不断推出激动人心和开创性的项目。”

Sammy Hanssens 是驻 Unilin 的 Catael 工程师之一。当时 Unilin 的维尔斯贝克工厂遭遇现有 Wemhöner 层压机性能瓶颈时,他发挥了主导作用:“Wemhöner 在层压机领域享有盛誉,每台压机都是按订单定制。硬件确实一流,但经过多年的扩展和定制,软件已经臃肿难用。”

Catael & Unilin - Henk Capoen

关于 Catael 和 Unilin

自 2007 年以来,总部位于西弗兰德省科特赖克的 Catael 一直致力于构建智能工业自动化:从 PLC 控制和运动控制到机器人、可视化和电气工程。该团队由 35 名员工组成,主要是工程师(其中一些是软件工程师)。凭借其丰富的 PLC 软件知识,Catael 成为了许多主要行业客户的首选自动化合作伙伴。

Unilin 在室内和建筑解决方案领域享誉全球。公司设计、制造和销售复合地板、豪华乙烯基瓷砖、实木复合地板、面板、隔热材料以及墙壁和屋顶建筑系统。该集团在全球拥有 8,400 名员工和 105 个分支机构,包括 30 个生产基地。

Unilin 是市场领导者,且持续追求创新。这推动我们的工程师不断创造激动人心的项目。
Henk Capoen, CEO, Catael

从零开始重新编程

Unilin 希望以更高效、更智能且更灵活的方式进行生产。这意味着要快速启动生产线,立即解决事故并顺利实施变革。因此,这不仅需要一流的机器,还需要功能强大、智能的软件。

Sammy 表示:“使用现有的操作系统,每次定制都需要数周的工程设计。故障排除和维护很复杂。为了充分发挥技术先进的 Wemhöner 层压生产线的潜力,我们不得不抛弃现有软件,从零开始。”

经过深入研究,Unilin、Catael 和 Wemhöner 联手开发了一套全新的控制系统。“Wemhöner 先是使用了 Siemens S5 控制器,之后改为 S7。全新的开始意味着我们能够完全重新设计 Siemens TIA Portal 的软件,” Sammy 继续说道。“作为 Siemens 解决方案合作伙伴,我们知道我们可以开辟一系列可能性:统一命名、可重用组件、面向对象的结构、更严谨的结构以及包含大量实用工具的库。”

Catael & Unilin - Sammy Hanssens
Unilin 希望能够在新设计、更新和变体之间快速切换,而无需每一次更改都要进行数周的工程设计。
萨米·汉森斯, 项目工程师, Catael

空前流畅的管理方式

该团队选择了 ISA-88 架构来优化系统设置。这将整个生产过程划分为多个层次级别:从机器到区域、单元和模块。Sammy 解释道:“这创建了一个采用步进控制序列的金字塔结构。这种结构化布局使逻辑清晰,并大大简化了生产线的管理工作。”

ISA-88 和 TIA Portal 的组合带来了诸多优势:“得益于模块化、统一命名和可重用组件,现在多个程序员可以同时开发软件,而且我们可以快速进行更改,而无需关闭整条生产线。TIA Portal 中的跟踪和分析功能还可以帮助我们更顺畅地进行调试、跟踪流程和完善软件。”

Wielsbeke 创下世界纪录:5.5 秒内完成切换

开发过程中的一个关键环节是 LSimaHydTO 液压机技术库。Siemens 客户经理 Rens Esselens 解释道:“Wemhöner 压机是采用液压系统,但通过我们的工具库和预先配置的功能,Catael 能够像伺服电机一样精确控制油缸。Catael 是首个尝试大规模应用该库的公司。Sammy 甚至亲自前往德国,与我们的专家共同探索各种可能性。”

Sammy 说道:“得益于 Siemens 库中标准构件的独特组合,压机现在可以在速度和力控制之间平稳切换。而且切换速度快得惊人:机械切换的目标比预期目标快 10%。由此,改造后的层压生产线不仅成为了同类中速度最快的机器,而且还可以减少磨损并提高精度。”

这种精度直接转化为产品质量——这也正是 Unilin 的终极追求。此外,为了密切监测和控制产品质量,通过层压生产线的每块面板都会收到一份数字护照,其中包含从压力、温度到速度等 2,400 个过程参数。

Catael - Rens Esselens
Lux-21 层压生产线是全球首条采用 Siemens 液压机技术库进行大规模生产的层压生产线。速度、精度和质量提升显著。
Rens Esselens, 客户经理, Siemens

更快的故障排除,更长的正常运行时间

所有层压生产线的运营数据都会被自动收集、分析并清晰可视化。这样,Unilin 能够持续调整和优化生产。

这种可视化对软件团队非常有用,对 Unilin 操作员和技术人员同样如此。操作员可通过直观的界面获得所有运行数据的实时洞察。Sammy 解释说:“在开发过程中,我们始终牢记清晰度和可用性原则,以简化他们的工作。400 多个屏幕都遵循相同的逻辑结构。我们绘制了清晰的趋势图表,并提供了自动警报。出现错误消息时,屏幕上会立即显示原因和建议的操作。这节省了时间——生产中的每一分钟都至关重要。”

该系统还提供了全面的诊断功能,以支持维护和故障排除。这有助于进行预防性维护、延长正常运行时间并防止计划外停机。

成效显著

得益于更新的软件和可视化,Wielsbeke 的 Lux 21 层压生产线在效率、速度、灵活性和质量等各个方面都表现非常出色。

Henk 说道:“成效显著。这条线现在的产量达到了每年 1500 万平方米的层压板,增长了 25%。与之前的生产线相比,启动速度提高了30%,而且,更完善的诊断意味着更短的停机时间和更顺畅的生产变更。这让 Unilin 能够灵活响应对特定类型层压板或小批量订单的需求。得益于精确控制和可追溯性,质量也更加稳定。这也意味着减少材料损失,从而减少浪费——效率就意味着节约能量。这样,Lux 21 生产线助力 Unilin 达成其可持续发展目标。”

同时,更新后的软件也在美国托马斯维尔 Unilin 北美的 Press 5 生产线上运行 。统一的 Siemens 平台确保了平稳、高效的部署、培训和维护。

Henk Capoen 总结道:“这个项目完美地展现了合作共创的力量。Unilin 给我们带来了挑战,Wemhöner 带来了机器专业知识,Siemens 提供了工具组合,而 Catael 将各项资源汇总,打造了一个高性能、面向未来的系统。”

数据不言自明:技术可用性从启动时的 85% 提高到一年后的 93%。
Henk Capoen, CEO, Catael