薩菲林在什奇特諾的工廠給了一台舊紡紗機新生命。改裝設備有助於降低成本，提高生產效率和安全性，並提高工作舒適度。
Safilin 是一家將法國資本與波蘭專業知識結合的公司，生產亞麻和大麻產品，包括用於服裝、家具、技術紡織品、食品、汽車和許多其他行業的紗線。該公司還生產複合材料用的斜紋，以及用於各種應用的紗線和扭絲紗。在波蘭，薩菲林在米瓦科沃和什奇特諾經營生產設施。後者的地點既設有濕紡廠和梳理廠。該工廠每年生產約 2,000 噸成品。對於濕紡，它使用 PM88 機器，通常稱為 PM。這些機器自 1982 年以來一直在運行，意味著它們已經運行了 40 多年。作為其工業策略的一部分，該公司決定探索其現有設備的替代方案，並利用其深厚的製程專業知識，在亞麻紗生產中建立競爭優勢。為了充分利用其現有資產，管理團隊啟動了一個改造計劃，旨在為 PM 機器重新命名為 PZ-KA 的同時使其重新命名為 PZ-KA。將老化機器現代化的決定使流程自動化並實時視覺化生產參數，從而提高營運效率並大幅節省成本。成功的關鍵因素是創建一個全面的項目團隊，將來自各個領域的 Safilin 專家聚集在一起，他們積極為該計劃做出貢獻。
現代化後的 PM88 紡絲機。改裝設備有助於降低成本，提高生產效率和安全性，並提高工作舒適度。
」改造的替代方法是從中國購買機器。然而，我們選擇現代化，因為目前市場上提供的設備不能保證所需的質量或生產力水平。此外，其成本比我們現有的機器車隊翻新和升級更高。新機器的回報期將超過八年，而對於改造的時間則不到兩年。這就是為什麼現代化的 PZ-KA 已成為紡織部機器園區的一部分，」
薩菲林什奇特諾工廠總監揚·斯沃文斯基說。
亞麻紡製過程包括起草並同時扭轉化學處理的流動物，即具有指定的線性密度的預加工和微扭曲的亞麻片。
」在 Szczytno 設施，使用濕紡方法進行紡織。在旋轉框架上放置一個流動線軸，從那裡開始「旋轉準備」過程。這包括通過保持 18—22°C 的水浴，然後通過一系列導引，使其可以逐步地以有控制的方式放鬆。」
解釋薩菲林製程工程師亞歷山德拉·卡蘇博夫斯卡。
在同學階段，一個不合適的情況下，就是一個不可或缺的地方。在一個電源和任何一個連接器之間進行操作時，您可以繼續使用接頭的連接，並將其進行過程中進行操作。在世界上已經接觸到的狀態下，其中一個不同的方式會被列入。您可以控制內部的參數，以確保選擇性能和完整性的選擇性能和其他參數。在改裝，過程自動化和監控過程後，它可以在完整的可能性地進行操作。
PM88 機器由三個主要組件組成：一個電機櫃，一個機械櫃和一個工作模塊。機械機櫃旨在通過齒輪，鏈條和皮帶系統傳輸驅動力。事實上，整個機構包含大約 50 個組件，主要是正齒輪，都由單一電動機驅動。
」這種解決方案使機器參數變更困難，因為它需要手動干預，包括更換齒輪以改變傳動比。此外，必須使用機械調整組件，例如用於控制循環運動的棘輪機構。這需要精確的設定調整，並延長機器適應新產品系列所需的時間，」
回憶紡織部主管阿內塔·西馬克。
」此外，某些傳動系統元件，例如軸和軸承組件，未適應機器的操作條件，導致更頻繁的故障和故障，影響機器的可靠性和正常運行時間，紡織部首席機械工程師克齊斯托夫·奧戈諾夫斯基補充道。
傳統 PM88 機器的電氣系統只包含控制系統和驅動器所需的最少組件數量。機器的整個控制圖可以放在單張紙上。」這是由於機器的功能有限，」阿內塔·西馬克解釋道。
」主馬達驅動了所有機器部件，包括進料滾輪，拉伸滾輪和環軌振動機構，」她補充道。
馬達直接從 3×400 V 電源供電。檢測裝置的數量，即限制開關，僅限於確認機械機構的終端位置。控制系統僅執行基本功能：啟動，停止和循環完成。
在現代化之前，機械機櫃旨在通過齒輪、鏈條和皮帶系統傳輸動力。整個傳動系統都由單一電動機驅動。
改造讓機器更加重新生命。作為現代化過程的一部分，機械機櫃經過重新設計並適應用於安裝伺服馬達。
改造項目的工作已於 2023 年 5 月開始，並持續至 2024 年 7 月。整個機械機櫃經過重新設計並適用於安裝伺服馬達。在現代化期間，更換了幾個元件，包括齒輪系統，該齒輪系統被替換為伺服驅動系統。軸承組件和驅動軸也經過修改，以在新條件下運行。這些變更可以精確調整機器操作參數，顯著改善整體性能。
」多虧了伺服馬達，不再需要在驅動系統中進行手動干預，從而消除了更換齒輪的要求。 現在可透過 PLC 控制器調整機器參數。此外，我們可以對機器的每個工作部分中的每個參數完全可見，允許快速輕鬆地重新配置設置並優化生產過程，」薩菲林首席能源工程師馬齊耶·魯西內克說。
」我們優化了重要動力傳輸部件的耐用性，例如軸承，軸和其他組件，從而顯著提高了整個系統的可靠性，」薩菲林機械工程師卡米爾·巴蘭補充。
減少機械元件數量也讓維護更容易，因為可更好地存取關鍵零件，並大幅減少停機時間。整體而言，這些改進有助於提高機器效率和更高的操作可靠性。
」經過現代化後，PM88 機器的電氣系統結合了符合修改的驅動系統概念的元件，以及為滿足生產要求而引入的新功能。這些解決方案基於西門子技術，符合 Safilin 的期望，並證明非常適合機器改裝項目，西門子高級技術支援專家雅庫布·喬納基解釋。
主驅動元件仍然是異步電動機；然而，它的功能僅限於驅動主軸。由於 SIMOTICS GP (VSD) 馬達和模塊化 SINAMICS G120 變頻器的專業設計，其性能已大幅提高。負責製程特定功能的其餘驅動元件採用 SINAMICS S210 伺服驅動系統，結合高效能、高動態 SIMOTICS S-1FK2 永磁同步伺服馬達和 SIMOGEAR 2KJ 變速箱。
」透過將所有操作功能轉移到 HMI 面板，操作面板上的實體控制元件數量已降低至零。唯一剩下的物理控制是連接到安全系統的控制器，即緊急停止按鈕和安全電路重置控制器，」薩菲林自動化專家維克托·巴特科解釋。
新解決方案還配備了一個公用事業關閉功能，在機器關閉時自動斷開支持介質，即水和壓縮空氣。其他功能包括機槽中的自動補水以及電氣和機械機櫃的自動冷卻。整個控制系統由可靠的西門子 S7-1500 系列控制器管理，與人機介面板搭配使用。
現代化前的電氣控制櫃。
現代化後的電氣控制櫃
由於改造，機器操作的安全性也得到了顯著提高。PZ-KA 現在配備了根據風險評估過程中確定的要求設計的新安全系統。除了其他功能之外，該機器還配備了標準蘑菇類型緊急停止按鈕。
」安全系統由 SIRIUS 3SK2 系列的可編程安全繼電器監督。除了基本的緊急停止功能外，還實施了解鎖請求功能，使機器可以安全停止，健康，安全和環境專家埃韋琳娜·拉多姆斯卡說。
安全電路和安全功能整合到伺服驅動器和變頻器中，也可以實現機器驅動器的安全停止。這些功能基於安全繼電器產生的信號操作，可在危險情況下快速響應。同時，雖然安全性得到了顯著改善，但機器的生產力也提高。
SINAMICS G120 系列產品中心接收器，以便進行回應。87Hz 的停用技術可以在最高達 2610 轉/每分鐘的時間進行調整，並在轉速時間最高達 12 萬分鐘的旋轉速度提供最大的切換量。現時至 173％ 的價格
現代化之前和之後的操作面板。
自動化由 西門子 CPU 集成到 SIMATIC S7-1500 控制器，協調伺服驅動器和其他機器部件的操作。其功能包括驅動速度和流程的同步，以及電磁閥和通風系統的控制。 TP1200 舒適人機介面控制面板反過來，管理機器的基本功能。它可以對系統元件進行診斷，包括驅動器，並提供控制和監控製程參數。面板還可視化關鍵操作資料，例如繞線的線軸的填充水平。
」HMI 面板顯示線繞線長度（以米為單位）以及製程的持續時間。它允許操作員根據實驗室測試結果調整當前的製程設置，並為環軌伺服驅動產生位置圖，」維克托·巴特科解釋。
機器現代化項目包括與技術整合和新 IT 解決方案的實施有關的廣泛活動。該項目的主要目標是創建一個能夠數字收集生產數據、處理和分析生產數據以優化製造流程的系統。
」收集的數據可以重新創建機器運行的完整圖片，使我們能夠識別潛在的問題，計劃糾正措施，並提高營運效率。記錄了 120 多個機器參數，其中最重要的包括主軸轉速，環軌振盪，進給速率和輸送速率，」揚·斯洛文斯基說。
此外，還可監控機器的運行時間和停機時間，從而評估製程效率和能源消耗，從而支持有效的成本控制。還收集有關生產量，產品質量和廢物產生的數據。在技術層面，使用 Modbus 通信協議和 API 進行與機器的數字數據交換。Modbus 可與控制裝置提供可靠的連線能力，而 API 則可靈活與其他 IT 系統整合。通過結合這兩種技術，可以實時收集數據，並將合併報告傳輸到服務器以進一步分析。
」作為專案的一部分，應用程式伺服器已設定為收集即時生產資料。Node-RED 流程協調環境簡化資料傳輸，可讓不同系統之間的資料流程自動化。結合 cron 排程公用程序，它為我們提供了完全靈活地定義資訊傳輸的時間和方式。收集的所有機器數據都存儲在 SQL 數據庫中，」薩菲林軟件工程師馬切伊·楚吉恩斯基解釋說。
IT 實作的最後階段是在 Power BI 中開發數據視覺化系統。這個平台可以建立互動式報告和分析儀表板，為使用者提供清晰動態的生產效能的見解。這些視覺化可協助識別問題，並促進資料驅動的決策。
該項目的關鍵要素是參與其中的人。正如 Jan Słowiński 指出的那樣，如果沒有他們的奉獻和專業知識，PM88 的改裝將是不可能的。
PM88 現代化所取得的成果非常成功，以至於該工廠計劃改造其他機器。根據項目的假設，預計投資報酬率將在短短一年內實現。其他優點包括增加操作安全性和顯著改善工作條件，由於噪音水平從 94 dB 降低至 89.5 dB。成品的質量也有所提高，尤其是在強度和紗線均勻性方面。由於實施的 IT 解決方案，現在 Power BI 中持續監控紗線質量指標。
經濟效益主要源於較低的紗線生產成本，這是通過機器生產力提高約 19% 來實現的。以絕對計算，平均產量從每日 176 公斤上升至每日 209.5 公斤。
」以 SIMATIC S7-1500 controller 為基礎的自動化系統、透過人機介面靈活調整製程參數，以及持續監控能源消耗，包括 kWh/kg 指標，幫助 Szczytno 工廠大幅降低成本。Safilin 投資改造的決定，以及該項目的積極結果，證明這種方法不僅對環境有益，而且對公司也是經濟可行的。」西門子波蘭銷售經理斯瓦沃米爾·卡利塔強調。