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在过去的一年里,曼海姆市的Unilever公司通过坚持不懈的自动化技术改进使他们的肥皂生产达到了全新的技术水平。自动化技术的改进大大提高了设备可用性;使流程生产与外部设备真正意义上成为统一的控制系统;称量系统直接纳入设备的控制系统使得易于出现故障的连接接口退出了历史舞台,并给流程设备的维护保养和运行操作带来了很多的便利。最值得称赞的是移动的定量投料设备通过无线技术传送数据,从而可以对生产流程进行优化。
自1899年以来,曼海姆市就是一个重要的肥皂生产基地。如今,仅Unilever公司一家企业每年就能生产接近60万t Dove品牌的产品和不同中间产品。该公司在世界各地有3个生产厂,是一家全球性的合成肥皂专业生产集团公司。Unilever德国公司的生产负责人Wolfgang Tuszewski先生说道:“各种合成肥皂生产中的工艺在于肥皂原材料的配料。因此,在这一关键工序上需要高技术的设备和高素质的专业人员。”但他不愿过多透露肥皂生产的秘密。
与西门子“携手”
目前,在曼海姆的生产厂中运行着三条肥皂生产线。其中最新的一条生产线投产于2003年。我们提出的第一个有关自动化技术的基本问题是:应该使用什么样的控制系统?得到的回答是:标准的解决方案,不能是相互交叉的混合系统。Tuszewski先生说道:“在现有的肥皂生产设备中仍然使用老式的控制系统将是不可行的。我们对三种基于视窗操作系统的设备控制系统进行了对比、详细的分析比较,最终决定采用西门子公司的Simatic PCS7,包括Simatic Batch,以保障我们的生产流程的自动化。”Unilever公司的系统管理员Frank Rolli先生补充说道:“我们需要的是一个综合的整体系统,不使用接口技术,以避免接口技术带来的潜在故障风险。因此对我们来讲,分散式配置的外设和Simatic ET200M以及集成在内的称量技术、Siwarex FTA是非常重要的。”
提高了生产设备的可用性
PCS7控制系统为Unilever公司使用西门子Siwarex称量系统铺平了道路。Tuszewski先生强调说:“我们省略了容易发生故障的、利用串行口连接的耦合电路,提高了生产设备可靠性。”过去,控制系统的“接口”问题层出不穷(出现故障诊断的错误、工作记录中的错误),通过直接纳入到设备的主控系统中,生产操作者可以随时准确地了解称量系统的工作状态。另外,不仅省略了外部的计量值检测判别装置,而且还省略了现场的读数显示装置。Rolli先生解释说道:“电子模块的操作和使用更加简单,采购和维护保养的费用更加低廉,更加节约时间,且安全可靠性更高。两年来,我们没有遇到任何故障。”
图2 Siwarex FTA称量模块提供了多方面的称量功能,能够方便的集成到Simatic S 7和Simatic PCS 7系统之中。
图3 简单方便的集成到Simatic PCS7流程控制系统中的称量模块。
其称量精度为每100g误差±1~2g。准确的定量控制精度也直接帮助肥皂生产厂降低了原材料的消耗。Unilever公司的系统管理员Frank Rolli先生补充说道:“节约原材料对我们来讲是十分重要的。如果定量控制不精确将浪费资金,此外还会使颜色发生变化,增加了调色的成本。准确的定量是保证产品质量的关键所在。”
创记录的自动化
在开始对现有肥皂生产线的技术改造之前,最大的挑战就是要在短时间内完成改造。控制系统技术改造的时间只有6周,6周后要求生产线必须重新运行,并要求以更高的效率运行。西门子的Simatic PCS7和新的、集成式的Siwarex称量技术大大的减轻了Unilever公司工程技术人员改造流程设备控制系统的工作量,而改造所耗时间竟少于6周。Tuszewski先生说:“我们比预定的时间提前完成了任务,并且保证了预计的成本费用。新型控制系统的生产节奏也比改造前快了许多。设备更高的自动化程度提高了生产过程的可靠性,减轻了操作者的劳动强度。”德国的肥皂生产厂对他们的技术改造非常满意,这也使得他们在美国、在丹麦的同事对这种技改方案动心了。
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