• Swiss Steel запускает паллетную транспортировку вместо устаревшего конвейера

    Полная автоматизация в лабиринте из поддонов 

Известное швейцарское сталелитейное предприятие Swiss Steel внедряет цифровые технологии в области транспортировки
бухт стальной проволоки и заменяет эксплуатировавшийся в течение почти 40 лет крюковой конвейер современной системой транспортировки на поддонах. Имеющаяся система отслеживания движения материалов PSI была адаптирована в соответствии с изменившимися требованиями и успешно поддерживает порядок в лабиринте из поддонов. Компания Swiss Steel, входящая в группу предприятий Schmolz und Bickenbach, демонстрирует хороший пример эволюционного развития технологий Индустрии 4.0 в сталелитейной промышленности.

 

 

Индустрия 4.0 и идущее с ней рука об руку внедрение цифровых технологий не рассматриваются в сталелитейной промышленности как привилегия исключительно новых предприятий. Инвестиционные циклы в этой отрасли не позволяют сразу внедрять в производство каждую новую техническую разработку. Поэтому производители должны разрабатывать продуманную стратегию, позволяющую поэтапно внедрять цифровые технологии. При этом необходимо точно идентифицировать области в производственной цепочке, в которых возможна модернизация. Соответствующую инвестицию сделало предприятие Swiss Steel AG из Эмменбрюке, Швейцария. Компания, занимающаяся производством специальной стали, в числе прочей продукции изготавливает на двух линиях высококачественную проволоку различной толщины. Эта проволока транспортируется из прокатного цеха свернутой в так называемые бухты. На следующих этапах производства происходит охлаждение нагретых бухт проволоки, отбор образцов, взвешивание, прессование и обвязка. В течение последних 40 лет для выполнения этих операций использовался крюковой конвейер. Вмешаться в транспортировку материалов было почти невозможно. Новая линия транспортировки на поддонах, напротив, включает три буферных ответвления, позволяющих изменять порядок транспортировки. Это позволяет сгруппировать материалы, относящиеся к одному заказу. Инвестиции в новую систему транспортировки и современный пресс позволили значительно снизить расход энергии и повысить безопасность транспортировки. В будущем это позволит предприятию транспортировать бухты большей массы и выполнять требования клиентов, изготавливая новые виды инновационной продукции. Благодаря полностью автоматической транспортировке поддонов повышается уровень безопасности труда на этом участке.

Ключ - в отслеживании движения материалов

Система отслеживания движения материалов PSI уже давно гарантирует непрерывную регистрацию всех их перемещений. После внедрения новой системы значение отслеживания еще более возросло. Увеличение гибкости, в свою очередь, ведет к отмене жесткого характера материальных потоков. «Где мои материалы?» – вот главный вопрос в лабиринте движущихся поддонов. Оператор больше не может удержать в уме всю необходимую информацию. Поэтому задействованные системы автоматизации должны быть еще более точно адаптированы, что позволит избежать ошибок при идентификации материалов в точках пересечения маршрутов движения или ошибочного определения их массы. На практике с этой целью организуются контрольные точки, в которых задействованные системы проверяют синхронизацию своих данных. При этом базовая система автоматизации определяет наличие материала на поддоне, а система отслеживания решает, о каком материале идет речь.

Операция на открытом сердце

Создать подобную систему на чертежной доске – это одно, а внедрить ее без остановки производства – совсем другое. Как хирургам, заранее планирующим и тренирующимся перед проведением операции на открытом сердце, подготовка была необходима и предприятию Swiss Steel: совместное тестирование перед внедрением увенчалось полным успехом. Решающее значение имел точный, не терпящий задержек обмен данными всех участвующих сторон. Ввод нового оборудования в эксплуатацию никогда не проходит полностью без затруднений, и то, каким образом подобные затруднения и проблемы преодолеваются – вопрос опыта и доверия. С чисто практической точки зрения несложно обработать сигналы в одной сигнальной цепи и подтвердить безупречность ее работы, и намного сложнее – одновременно следить за работой сразу нескольких сигнальных цепей
во время производства. Только во втором случае удается обнаружить проблемы, и воодушевление по поводу заработавшей системы быстро сменяется стрессом. Например, в Swiss Steel на короткое время применили «телепортацию», то есть мгновенное перемещение материала из одной точки в другую. Поскольку телепортация была виртуальной, система интерпретировала ее как запаздывание сигнала передачи материала с линии транспортировки поддонов на крюковой конвейер. В этом случае материал проходит мимо предусмотренной позиции передачи и перемещается поперек установки на крюк. Этот и другие, менее инновационные явления были обнаружены и быстро устранены в ходе ввода в эксплуатацию.

В чем задача человека?

В дискуссиях на тему Индустрии 4.0 часто заходит речь о реальной или предполагаемой роли человека на заводе будущего. В академической среде подобные обсуждения переходят в почти философские дискуссии о том, станет ли завод, управляемый искусственным разумом и алгоритмами, заменой современной социальной структуры или стимулом к ее совершенствованию. Практика уже позволяет сделать первые выводы. Хотя в случае компании Swiss Steel нельзя говорить о попытке полностью исключить людей из производства, на одном из участков целью инвестиций стало глубокое внедрение цифровых технологий и высокая степень автоматизации. Но высшей инстанцией, которой подчиняются все системы автоматизации, остается оператор. Его вмешательство возможно и необходимо в случае, если реальное движение поддонов отличается от данных виртуального отслеживания, например, в случае изъятия одной из бухт. В подобном случае его задача состоит в корректировке данных во всех системах. Фактически значимость оператора возросла, так как он несет ответственность в случае отклонения работы системы от автоматической программы. Производство стали в будущем не сможет обходиться без участия человека, хотя стоящие перед оператором задачи претерпят серьезные изменения.

PSI: Что стало главной причиной настолько серьезной модернизации оборудования?

Д-р. Нуссбаум: Практически полная замена оборудования была необходима в связи с тем, что на рынке возник спрос на бухты большего веса. В рамках стратегического расширения прокатного производства Swiss Steel AG такая модернизация стала одним из первых шагов, позволяющих соответствовать этим новым требованиям. Наряду с потребностями рынка мы понимали необходимость заменить наконец оборудование, возраст которого приближается к 40 годам и включить этот участок в инновационную платформу автоматизации прокатного стана.

PSI: Вы предвидели сложность этого мероприятия и были к ней готовы?

Д-р. Нуссбаум: Разумеется, это был и остается большой проект для нас; он потребовал задействования значительных ресурсов – не только наших. Сложность реализации в нашем случае значительно превышает сложность проекта, реализуемого «с нуля», так как устанавливать оборудование приходится в тесном пространстве, в условиях продолжающегося производства, поджимающих сроков и без возможности перенести момент ввода в эксплуатацию. Не каждый из наших партнеров, участвовавших в реализации проекта, понял это своевременно, и, как следствие, многие недооценивали сложность стоящих перед ними задач. В будущем мы попытаемся предотвратить подобные ситуации с помощью более полного контроля и менеджмента рисков.

PSI: Возникает ли при реализации подобного проекта потребность в особых отношениях между клиентом и поставщиком ?

Д-р. Нуссбаум: Готовность обоих партнеров к коммуникации и твердое намерение реализовать проект вовремя и безупречно с технической точки зрения – обязательное условие. Об особых отношениях речь может идти в том случае, если поставщик глубоко понимает потребности клиента и оба предприятия придерживаются в своей деятельности одинаковых принципов. Намного проще становится, если отношения между участниками проекта гармоничны. Ведь люди бывают разные! Кроме того, каждый должен понимать, что подобные проекты затеваются не просто так. У нас есть обязательства перед собственными клиентами и наша цель – предложить им новые преимущества.

Интервью с д-ром Георгом Нуссбаумом

Руководитель прокатного производства, Swiss Steel AG

Внедрение цифровых технологий - зачем?

Инвестиции во внедрение цифровых технологий должны окупаться, а не становиться самоцелью. В случае Swiss Steel одного изготовления высококачественной продукции недостаточно. Необходимо отслеживать и подтверждать качество материалов. Для этого в каждый момент времени необходимо располагать информацией о местонахождении определенного материала и технологических параметрах выполняемых с ним операций. Только наличие такой информации может стабильно гарантировать высокое качество продукции без остановки производства, и позволяет подтвердить его документально. Это обстоятельство и приобретенная гибкость материальных потоков, а также снижение расхода энергии со всей очевидностью демонстрируют преимущества внедрения цифровых технологий. Индустрия 4.0 может озна- чать не революционное, а, как в случае Swiss Steel, эволюционное развитие.