萨菲林在什奇特诺的工厂为一台旧的纺纱机注入了新的活力。改造设备有助于降低成本，提高生产效率和安全性，并提高工作舒适度。
Safilin是一家将法国资本与波兰专业知识相结合的公司，生产亚麻和大麻类产品，包括用于服装、家具、产业用纺织品、食品、汽车和许多其他行业的纱线。该公司还生产用于复合材料的粗纱，以及用于各种用途的麻线和加绞纱。在波兰，萨菲林在米瓦科沃和什奇特诺设有生产设施。后一个场地既有湿纺厂，又有精梳厂。该工厂每年生产大约 2,000 吨成品。对于湿法纺纱，它使用PM88机器，通常称为PM。这些机器自 1982 年开始运行，这意味着它们已经运行了 40 多年。作为其产业战略的一部分，该公司决定探索现有设备的替代方案，并利用其深厚的工艺专业知识在亚麻纱生产中建立竞争优势。为了充分利用其现有资产，管理团队启动了一项改造计划，旨在让粉末冶金机器重获新生，同时将其重命名为PZ-KA。对老化机器进行现代化改造的决定实现了流程自动化和生产参数的实时可视化，从而提高了运营效率并节省了大量成本。一个关键的成功因素是建立了一个全面的项目团队，汇集了积极为该计划做出贡献的各学科的Safilin专家。
现代化后的 PM88 纺纱机。改造设备有助于降低成本，提高生产效率和安全性，并提高工作舒适度。
”改造的替代方案是从中国购买机器。但是，我们之所以选择现代化，是因为目前市场上可用的设备无法保证所需的质量或生产率水平。此外，它的成本高于翻新和升级我们现有的机器。新机器的投资回收期将超过八年，而改造的投资回收期不到两年。这就是为什么现代化的 PZ-KA 已成为纺纱部门机械园区的一部分的原因，”
Safilin Szczytno工厂总监扬·斯沃温斯基说。
亚麻纺丝过程包括拉丝并同时绞制经过化学处理的粗纱，即经过预处理且略微扭曲且具有规定线密度的亚麻条。
”在什奇特诺工厂，纺纱是使用湿纺方法进行的。在纺纱机上放置一个粗纱线轴，“纺纱准备” 过程从那里开始。这包括让漫游者穿过保持在18—22°C的水浴，然后通过一系列指南，使其能够以可控的方式逐渐放松，”
Safilin 的工艺工程师 Aleksandra Kaszubowska 解释说。
在学院里，你知道我没有被骗了。W obszarze miédzy walem zasilajácym a wawkiem waydajácym nastépuje poánczenie niedoprzèdu z proces proczenie niedoprzèdu z proces proces proces proces proczénia proces proces proces proces proczédzenia proczéniaPrzèdza nawijana 是 wrzecionie 上的 cewkumieszczonán nawijana jest nastempnie na umieszczonaAby osiágnác optymalna wytrzymaquic 和 röwnomierno¿ c przédzy nalezy kontrowaq prédzy kontrowaq prédzy kontrowaq prédzy kontrowaq prédzy kontrowaq prédzy kontrowaq prédköwaq prédzy kontrowaq prédzy kontrowaq在改造、处理器自动化和监视器开发过程中，我们可以继续这样做。
PM88 机器由三个主要组件组成：电气柜、机械柜和工作模块。机械柜设计用于通过齿轮、链条和皮带系统传输驱动力。实际上，由大约 50 个部件（主要是正齿轮）组成的整个机构是由一台电动机驱动的。
”该解决方案使得更改机器参数变得困难，因为它需要手动干预，包括更换齿轮以改变传动比。此外，必须使用机械调节组件，例如用于控制循环运动的棘轮机构。这需要精确的设置调整，并延长了机器适应新产品系列所需的时间，”
纺纱部门主管安妮塔·西马克回忆道。
”此外，一些传动系统组件，例如轴和轴承组件，未适当地适应机器的运行条件，从而导致更频繁的故障和故障，从而影响机器的可靠性和正常运行时间，” 纺纱部门首席机械工程师克日什托夫·奥戈诺夫斯基补充说。
传统 PM88 机器的电气系统仅包含为控制系统和驱动器供电所需的最少数量的组件。机器的整个控制图可放在一张纸上。”这是由于机器的功能有限，” 安妮塔·西马克解释说。
”主电机驱动所有机器部件，包括进给滚轮、牵引辊和环轨振动机构，” 她补充说。
该电机直接由 3×400 V 的电源供电。探测装置，即限位开关的数量仅限于确认机械机构的终端位置。控制系统仅执行基本功能：启动、停止和循环完成。
在现代化之前，机械柜设计为通过齿轮、链条和皮带系统传输动力。整个传动系统由一台电动机提供动力。
改造使机器重获新生。作为现代化过程的一部分，对机械柜进行了重新设计和调整，以安装伺服电机。
改造项目的工作于 2023 年 5 月开始，一直持续到 2024 年 7 月。整个机械柜经过重新设计，适合安装伺服电机。在现代化过程中，更换了多个部件，包括齿轮系，后者被伺服驱动系统所取代。轴承总成和传动轴也进行了改装，以便在新条件下运行。这些变化使机器运行参数得以精确调整，显著提高了整体性能。
”得益于伺服电机，不再需要对驱动系统进行手动干预，从而无需更换齿轮。 现在可通过 PLC 控制器调整机器参数。此外，我们可以全面了解机器每个工作部分的每个参数，从而可以快速轻松地重新配置设置和优化生产流程，” 赛飞林首席能源工程师马切伊·鲁西内克说。
”我们优化了轴承、轴和其他组件等关键动力传动部件的耐久性，这显著提高了整个系统的可靠性，” 萨菲林机械工程师卡米尔·巴兰补充说。
机械部件数量的减少还使维护变得更加容易，因为可以更方便地检修关键部件，从而显著减少停机时间。总的来说，这些改进有助于提高机器效率和提高运行可靠性。
”现代化之后，PM88 机器的电气系统采用了符合改进驱动系统概念的组件，以及为满足生产要求而引入的新功能。这些解决方案基于西门子技术，符合赛飞林的期望，事实证明非常适合机器改造项目，” 西门子高级技术支持专家雅各布·乔纳奇解释说。
主驱动元件仍然是异步电动机；但是，其功能仅限于驱动主轴。由于 SIMOTICS GP (VSD) 电机和模块化 SINAMICS G120 变频器的专业设计，其性能能力得到了显著增强。其余负责过程特定功能的驱动组件使用SINAMICS S210伺服驱动系统，结合高性能、高动态 SIMOTICS S-1FK2 永磁同步伺服电机和SIMOGEAR 2KJ变速箱。S-1FK2
”通过将所有操作功能转移到 HMI 面板，操作面板上的物理控制元件数量已减少到零。剩下的唯一物理控制装置是那些与安全系统相连的控制装置，即紧急停止按钮和安全回路复位控件，” 赛飞林自动化专家维克托·巴特科解释说。
新的解决方案还配备了公用事业关闭功能，当机器断电时，该功能会自动切断支持介质，即水和压缩空气。其他功能包括机器槽中的自动补水以及电气和机械机柜的自动冷却。整个控制系统由可靠的西门子 S7-1500 系列控制器管理，该控制器与 HMI 面板配合使用。
现代化之前的电气控制柜。
现代化后的电气控制柜。
由于进行了改造，机器操作的安全性也得到了显著改善。PZ-KA 现在配备了新的安全系统，该系统是根据风险评估过程确定的要求设计的。除其他功能外，该机器还配备了标准的蘑菇型紧急停止按钮。
”安全系统由 SIRIUS 3SK2 系列的可编程安全继电器监控。除了基本的紧急停止功能外，还实现了解锁请求功能，使机器能够安全停止，” 健康、安全和环境专家埃维琳娜·拉多姆斯卡说。
也可以通过集成到伺服驱动器和变频器中的安全电路和安全功能来实现机器驱动器的安全停止。这些功能基于安全继电器生成的信号运行，从而能够在危险情况下快速响应。同时，在安全性得到显著提高的同时，机器的生产率也有所提高。
Przemiennik czéstotliwo¿ cizeci SINAMICS G120 已被解雇。Zastosowana technika 87Hz 以高达 2610 RPM 的转速传送到极限的 silnika symalnaka symalna simalnika symalnaka symalna simalnika sybrotow waljakengo ow brotow sibrotow silnika symalnaka symalnaka 在 wrzecionach 上大放异彩，直到 12 小时 RPM。Stanowi 到 wzrost o 173%
现代化之前和之后的操作面板。
自动化由 Siemens CPU 集成到 SIMATIC S7-1500 控制器中 S7-1500，它协调伺服驱动器和其他机器组件的操作。其功能包括同步驱动速度和过程，以及控制电磁阀和通风系统。 TP1200 Comfort HMI 操作面板反过来，管理机器的基本功能。它可以对包括驱动器在内的系统组件进行诊断，并提供过程参数的控制和监控。该面板还可显示关键操作数据，例如纱线缠绕的线轴的填充量。
”HMI 面板显示纱线缠绕长度（以米为单位）以及过程持续时间。它允许操作员根据实验室测试结果调整当前的过程设置，并为环轨伺服驱动器生成位置图，” 维克托·巴特科解释说。
机器现代化项目包括与技术整合和实施新IT解决方案相关的广泛活动。该项目这一部分的主要目标是创建一个能够以数字方式收集生产数据、对其进行处理和分析以优化制造过程的系统。
”收集的数据使我们能够重新创建机器运行的完整画面，从而使我们能够识别潜在的问题，计划纠正措施并提高运营效率。记录了 120 多个机床参数，其中最重要的包括主轴速度、环轨振动、进给速率和交付速率，” 扬·斯沃温斯基说。
此外，对机器运行时间和停机时间进行监控，从而可以评估过程效率和能耗，这反过来又支持有效的成本控制。还收集有关产量、产品质量和废物产生的数据。在技术层面，与机器的数字数据交换是使用Modbus通信协议和API进行的。Modbus 提供与控制设备的可靠连接，而 API 则支持与其他 IT 系统的灵活集成。通过结合这两种技术，可以实时收集数据并将合并报告传输到服务器进行进一步分析。
”作为项目的一部分，应用程序服务器被配置为收集实时生产数据。Node-RED 流程协调环境简化了数据传输，从而实现了不同系统之间数据流的自动化。与 cron 调度实用程序相结合，它使我们在定义信息传输的时间和方式方面具有完全的灵活性。收集的所有机器数据都存储在 SQL 数据库中，” Safilin 的软件工程师 Maciej Chudziánski 解释道。
IT 实施的最后阶段是在 Power BI 中开发数据可视化系统。该平台允许创建交互式报告和分析仪表板，为用户提供对生产绩效的清晰而动态的见解。这些可视化支持问题识别并促进数据驱动的决策。
该项目的关键要素是参与其中的人员。正如扬·斯沃温斯基指出的那样，如果没有他们的奉献精神和专业知识，PM88的改造是不可能的。
通过对PM88进行现代化改造所取得的成果非常成功，该工厂正计划改造更多机器。根据项目假设，预计将在短短一年内实现投资回报。其他好处包括提高操作安全性和显著改善工作条件，这要归功于噪音水平从94 dB降低到89.5 dB。成品的质量也有所提高，特别是在强度和纱线均匀度方面。由于实施了 IT 解决方案，现在可以在 Power BI 中持续监控纱线质量指标。
财务收益主要来自于纱线生产成本的降低，这是通过将机器生产率提高约19％来实现的。按绝对值计算，平均产量从每天176千克增加到每天209.5千克。
”围绕SIMATIC S7-1500 controller构建的自动化系统、通过人机界面灵活调整工艺参数以及持续监控能耗（包括千瓦时/千克指标），帮助什奇特诺工厂实现了显著的成本降低。S7-1500Safilin投资改造的决定以及该项目的积极成果表明，这种方法不仅对环境有益，而且对公司来说在经济上也是可行的，” 西门子波兰销售经理斯瓦沃米尔·卡利塔强调说。