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文化战争:包装中的连通性

从宏观角度来看,帮助微观停工,当今技术中固有的更强的连通性为包装公司提供了新的可能性和新的组织挑战。

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Adco制造,桑格,加州,生产手动和自动装载纸箱,纸箱成型机,套筒和其他包装机.他们还决定包装行业的未来发展方向。在Adco看来,未来将包括自动化、标准和连接这三巨头。

Adco机械工程经理科林•沃恩斯(Colin Warnes)指出,该公司以生产满足各种需求的机器而自豪。但这些相关概念背后的价值主张似乎清晰而引人注目,Adco已经采取了行动。

“我们所有的高端机器都集成了以太网/IP,用于我们自己的通信HMIs(人机界面)和plc(可编程逻辑控制器),偶尔一些位置I / O(输入/输出点),”Adco电气工程经理凯文·吉尔平(Kevin Gilpin)说。以太网的速度和带宽使这种通信成为可能,使每个连接点所需的数据向上流动,同时仍然允许操作指令流向机器,这是一种比以前在自动化中发挥重要作用的现场总线技术的进步。在减少停机时间和提高运营效率方面的优势是多方面的。密歇根州立大学包装学院副教授罗布·克拉克博士从事包装工作数十年,他指出:“你拥有的信息越多,你就越灵活。”

从现实世界的角度来看,吉尔平观察到,“首先,它可以让人们坐在办公室里进行故障排除,而不必把笔记本电脑拖到工厂的地板上连接起来。这不仅节省了你的时间和金钱,而且在实践中,这意味着你可以获得更多的数据。”

这也是一个潜在的好处原始设备制造商(OEM)也“通过远程访问,我可以上网对客户的机器进行故障排除。这对我们双方来说都比派人去服务更快捷、更便宜。”

遮挡

听起来像是一个双赢的提议,它已经在贸易杂志以及OEM和自动化供应商的新闻稿中获得了公平的份额。它流行起来了吗?吉尔平说:“不幸的是,它不是。“大多数客户真的不希望外人进入他们的网络。我们支持远程维护的想法已经很长时间了,但大多数企业IT(信息技术)部门仍然不愿意做任何事情。”

诚然,有相当多的公司在其IT部门的安全范围内自行执行远程诊断和预防性维护,但该技术的潜力仍未得到充分利用。PackML可以说是当今包装领域的关键标准倡议。

Gilpin说:“我们根据PackML的指导方针来建造我们的机器,”他指的是OMAC包装工作组(OPW)开发的包装机器语言。顺便说一下,OMAC是机器自动化与控制组织的缩写。PackML为自动化机器设置了一种通用的机器语言,以简化来自不同供应商的设备集成,简化定制,降低工程和培训成本,并获得当包装机器更容易编程,链接和通信时所产生的其他好处。该指南于2008年8月被采纳,作为国际自动化学会ISA88标准的一部分。

“PackML可以为客户的高级系统提供大量的机器级数据,”Gilpin说。这是因为标准化的术语使包装机更容易连接到企业资源规划(ERP)和其他更高级别的系统,便于远程故障排除,并允许用户深入到他们需要的详细级别。其结果,通常是更高的机器和包装线的效率。

“然而,从我的经验来看,很少有人在使用它。”吉尔平的同事科林·沃恩斯(Colin Warnes)基本同意这一观点,他说,这在很大程度上取决于公司的规模。“在大型跨国公司,工程师们都支持这个概念,他们喜欢这个概念。在中型公司,他们通常对此知之甚少。只是他们还没有意识到这一点。这是OPW正在努力改变的。”

Warnes将PackML实现的当前状态描述为“先有鸡还是先有蛋”的命题。

“你需要客户提出要求,才能在原始设备制造商中实现,但原始设备制造商也必须在他们的机器上提供该标准,而且是免费提供。”作为机器制造商代表,Warnes曾在OPW执行委员会任职,他描绘了一个他所说的太常见的场景。“客户要求他们的新机器兼容PackML。客户决定他们不想为这个功能支付额外的费用,所以他们放弃了它。因此,客户从未完全实现PackML标准,OEM也从未完全将PackML整合到他们的生活方式中。”

承诺

他说,对原始设备制造商来说,更好的办法是咬紧牙关,致力于PackML,免费提供。这样一来,客户就能获得更多的物有所值,而在经历了最初掌握和实施标准的痛苦和费用之后,原始设备制造商就可以开始受益于减少的工程和定制时间和成本、更容易的连接和更快的上市时间。

Warnes和Gilpin都认为PackML有一个学习曲线。“最初6个月或更长的时间会让人感到痛苦,这取决于正在研究该标准的电气工程师,但一旦这些特定的工程师对标准产生了兴趣,他们就会真正爱上逻辑的健壮性,以及它使添加模块变得容易的事实。”

最大的跨国公司之一宝洁公司(Procter & Gamble Co.)最近在缓解这种学习曲线方面迈出了一大步。他们发布了一个免费的、可下载的指南来帮助公司有效地实施PackML。该指南,连同Rockwell自动化公司ControlLogix平台上PackML实现的软件和帮助文件,可以在OMAC网站上找到。许多其他自动化供应商也在效仿,宝洁的实现指南及其软件和帮助文件应该很快就可以从OMAC网站下载。

吉尔平强调说:“公司不必独自完成这项工作。”他对主要自动化供应商提供的软件帮助(“模板”)表示赞许。“在没有帮助的情况下,独自实现PackML可能是一项艰巨的任务,但因为我们是Rockwell的客户,Rockwell帮助我们解决了这个问题,为我们提供了一组很好的模板。大多数其他自动化供应商也可以这样做。所以,与你的主要供应商合作,为自己准备一套模板。”

罗克韦尔包装行业业务发展经理Leo Petrokonis表示同意:“优化包装生产线是当今的一个主要关注点,为了优化这些生产线的性能,获得远程连接实现的实时数据是至关重要的。”他还坚持认为,新的技术可能性正在重塑我们对优化等概念的看法。例如,为什么仅仅满足于把过去的工作做得更好呢?为什么不以新的方式使用新技术呢?

例如,操作说明或机器手册是机器高效运行的一个不起眼但重要的部分。“有时候会打印出来,有时候会下载到操作界面中,但如果操作员或工程师需要查阅这些材料,并快速深入到其中非常具体的部分,那么他们可以在OEM的网站上找到这些材料,这不是很好吗?

“相反地,”Petrokonis继续说道,“想想一个拥有500台机器的OEM,他只是修改了他的手册。与其做500次更改,为什么不只在Web上做一次呢?它为OEM节省了资金,并将信息立即提供给需要的人。大多数原始设备制造商才刚刚开始意识到这种新水平的连接所固有的力量。”

收敛

正是这种程度的连通性为彼得罗科尼斯和其他人所说的趋同打开了大门。他说,这有两个不同的组成部分。首先是网络融合,多个设备级网络融合成与企业级集成的单个以太网网络。

这项工作仍在进行中,在某些方面仍有很大争议。然而,对于包装机制造商,如Itec GmbH, Beckum,德国。Itec的核心业务是为切割和处理即食香肠产品建立自动化系统。Itec自动化和人体工程学系统销售和项目经理Olaf Kahl解释说:“我们以独立解决方案或通过输送和处理设施连接的完整设备销售系统。”“我们可以用经过验证的组件组装植物,就像从一个工具包中一样,以满足客户的个人愿望。”这些系统的成功部分源于它们对远程维护和以太网的依赖。

例如,通过Itec的Logo-Scan系统,线扫描摄像头可以检测到香肠产品的表面,然后相应地定位,随后打印出生产日期和有效期。由倍福自动化公司的嵌入式个人计算机(PC)和倍福的TwinCat自动化平台控制系统。倍福的美国总部位于明尼苏达州的伯恩斯维尔。“嵌入式PC的使用给了我们很多优势,”卡尔说,比如工厂级别的文档。

嵌入式PC和特定于itec的触摸面板通过DVI/USB(数字可视接口/通用串行总线)系统接口相互通信。“远程维护的各种可能性有助于我们减少服务支出,”卡尔指出。“为此,我们通过以太网TCP/IP将机器集成到上级(多单元)系统中。”

通过EtherCat获取和评估所有传感器数据。卡尔说,该系统的伺服驱动器支持EtherCat,并且直接驱动,不会损失性能。所有数据点通过EtherCat终端集成到EtherCat总线系统中。Itec自动化设备产品开发人员拉尔夫•维斯布罗克(Ralf Wiesbrock)表示:“该系统不仅比以前更强大,而且配置也很简单。”

罗克韦尔的彼得罗科尼斯谈到的融合的另一个方面是文化,对许多北美公司来说,这比制造业方面更难。他说,要让它发挥作用,“你需要一个强大的基础设施,以确保远程访问地面上的机器,同时确保安全性。这需要仔细的计划,IT人员,企业系统级别的人员必须参与其中。这些群体有着不同的看法,一些工厂仍在为此而挣扎。”

自动化供应商英维思运营管理公司(IOM)位于加州森林湖的Wonderware业务部门试图从一个略微不同的角度挖掘连接的力量,同时提供一个预先设计的企业级集成途径。IOM运营与信息投资组合商业化总监玛丽安娜•施泰丁格指出:“因为有太多的原始设备制造商提供包装生产线,这是行业的本质,它们通常彼此不联系。”

Wonderware的packml操作管理软件产品名为Industry Application for Packaging,旨在通过在现有系统上运行,为整个包装操作提供报告、警报和数据可视化来弥合这些差距。从一般到具体,Steidinger专注于一个具体的方法,在这种情况下,通过她的公司产品的机制,更强的连通性可以提高效率。

“你可以查看不同线路或不同机器在一天中的特定时间的正常运行时间,并得出一些相关性。例如,您可能会发现,有一条线路受到微停机的困扰——一些小故障,导致设备仅在短暂的瞬间停止。通过准确地确定这种情况发生的时间,你就可以开始弄清楚为什么会发生这种情况。”

仔细观察,你可能会发现这只是一个包装被暂时卡住,需要被拉出来的情况。是因为特定供应商的包装材料,还是因为当时产品的粘度?“这些停工对于其他形式的监控来说是看不见的,除非有一个熟练的操作员或工程师站在那里观看。知道它们正在发生可以让你发现它们的原因并纠正它。”

尾曲是一个音乐术语,指的是一段很短的片段,虽然形式上不同,但它既能充实又能总结之前的内容。也许密歇根州立大学的罗布·克拉克(Robb Clarke)提供了一个例子,他说:“从本质上讲,机械力学在50年里没有太大变化。当然,有改进,但内部功能仍然主要基于凸轮,杠杆,齿轮,链条等。改变的是控制和控制的功能,这是最大的进步。”

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