Модернизация станка: Электроник – Модернизация станков с ЧПУ

Основная цель автоматизации и механизации станков при модернизации — уменьшение вспомогательного времени при одновременном сохранении или повышении точности обработки и облегчении труда станочника.

Ниже приводятся некоторые возможные пути автоматизации управления и сокращения времени холостых ходов для станков различных групп.

Станки токарной группы. У станков этой группы в необходимых случаях устанавливают механизмы ускоренных продольных перемещений суппорта при холостых ходах и применяют устройства для автоматического выключения продольных подач. При использовании станка в течение продолжительного времени для обработки конусов автоматизируют подачу верхних поворотных салазок суппорта путем связи ходового вала с винтом подачи кинематической цепью, состоящей из зубчатых колес, промежуточного кронштейна и телескопического вала с шарнирами Гука по концам. В необходимых случаях для автоматизации подачи пиноли задней бабки устанавливают гидропневматические устройства.

Фрезерные станки. У продольно-фрезерных станков с установкой фрезерных головок вручную механизируют перемещения, связанные с ее установкой; вводят механизм ускоренного перемещения стола; механизируют и автоматизируют подачу деталей к станку, их установку, закрепление и измерение в процессе отработки; применяют многопозиционные приспособления для непрерывного фрезерования; механизируют процесс удаления стружки со стола станка и т.п. Так же как и на токарных станках, применяют гидравлические копировальные устройства.

Сверлильные станки. Ступенчатошкивный привод заменяют редуктором и вводят кнопочное управление электродвигателем («Вперед», «Стоп», «Назад»).

Шлифовальные станки. У станков этого типа создают механизмы ускоренного подвода и отвода шлифовального круга или обрабатываемой детали. При патронной работе на круглошлифовальных станках вспомогательное время сокращают внедрением устройства торможения шпинделя передней бабки.

Строгальные станки. У поперечно-строгальных станков автоматизируют подачу суппорта. У крупных продольно-строгальных станков создают ускоренные перемещения суппортов, иногда механизируют установочные перемещения траверсы.

Приведенные способы малой автоматизации далеко не исчерпывают возможных путей уменьшения вспомогательного времени. В практической работе могут быть выявлены иные, самые различные пути автоматизации или ускорения приемов управления станков разных групп (заточных станков, гибочных станков и т.д.).

Другие статьи по сходной тематике

общий обзор – ПКФ РемСтан – ремонт и обслуживание станков

Сделайте свои станки современнее

Металлообрабатывающие предприятия заинтересованы в том, чтобы пользоваться самым современным оборудованием. Но, вместе с тем, покупка нового оборудования — это большие денежные затраты, которые не всегда оправданы. Кроме финансовой нагрузки, покупка нового оборудования — это проблемы с транспортировкой, которая может занимать продолжительное время, с переобучением операторов. Выход из положения -модернизация токарных станков. При этом не только тратится значительно меньше средств. Освоение и сама модернизация происходит гораздо быстрее.

При принятии решения об обновлении станка, нужно сделать выбор между капитальным ремонтом или модернизацией.

Капремонт

Капремонт заключается в том, что станок подвергают полной разборке. Детали чистят и проверяют. Затем станок собирают, используя очищенные или новые узлы. Полностью меняют подшипники, электрику и гидравлику.

Модернизация

Если к механике претензий нет, оптимальный вариант — модернизация токарных станков. Она предполагает установку новой системы ЧПУ, приводов, серводвигателей, электроавтоматики. Также обязательно устанавливают новую электропроводку. Чаще всего проблемы программных станков связаны не с механической частью, а именно с электроникой. Она или выходит из строя, или просто морально устаревает. Именно тогда и нужен не капремонт, а модернизация токарного станка. Мы, компания «ПКФ РемСтан», проводим такие работы, как модернизация токарных станков, станков с ЧПУ других видов.

Этапы работы

Компания «ПКФ РемСтан» услугу «модернизация токарного станка» делит на следующие этапы:

• Разработка документации -ТЗ: проект работ, ведомость покупных узлов и деталей.
• Демонтаж старой системы ЧПУ, проводки, двигателей и приводов с последующей установкой новых.
• Программирование системы ЧПУ и настройка приводов.
• Подготовка программы.
• Устранение недостатков.
• Сдача станка.

Наша компания предложит самые оптимальные варианты осовременивания вашего оборудования. Вы получите проект, которые сделает ваш станочный парк максимально современным с минимальными денежными и временными затратами.

Модернизация станка и капитальный ремонт станка: общий обзор

Мировой рынок модернизации станков постоянно расширяется. Его объем достигает уже нескольких миллиардов долларов в год, и такая тенденция будет продолжаться.

Многие предприятия заинтересованы в том, чтобы путем небольших инвестиций провести капитальный ремонт и модернизацию имеющегося оборудования. Эта тенденция пришла в Россию из развитых зарубежных стран. Ведь приобретение станков, особенно крупногабаритных, требует довольно больших затрат. А в условиях, когда подобное оборудование, например координатные, расточные, карусельные, шлифовальные машины, не всегда имеют постоянную загрузку, соответственно, и вложение в приобретение новых станков не будет оправданным. Такое оборудование выгоднее модернизировать.

Кроме того, следует учитывать, что приобретение нового станка несет за собой дополнительные вложения, связанные с изготовлением и поставкой. Немаловажен и тот факт, что эта процедура занимает от 6 до 9 месяцев, а в некоторых случаях и до 1,5 лет. Следует также отметить, что модернизация ранее находившегося в эксплуатации станка облегчает «привыкание» оператора, что существенно сокращает срок освоения.
В формат данной статьи не входит обзор существующих на рынке числовых систем управления (ЧПУ), приводов и двигателей, применяемых для модернизации.

Так в чем же заключается технология принятия решения о модернизации и капитальном ремонте, а также общие технологические этапы этого процесса?

Очень важно сделать правильный выбор метода усовершенствования станка – капитальный ремонт, модернизация станка или, наконец, ремонт с частичной модернизацией. Хотя эти процессы во многом схожи, однако существуют значительные различия.

Капитальный ремонт станка

При капитальном ремонте станок полностью разбирают, механические части очищают от грязи и ржавчины, промывают, проверяют их функциональное состояние и затем собирают вновь, используя новые или повторно обработанные детали.

При этом направляющие скольжения очищают от ржавчины, тщательно осматривают на предмет обнаружения задиров и проверяют твердость. У большинства новых направляющих средняя твердость составляет 50 HRC на глубину 0,23-3,2 мм. При восстановлении их следует отшабрить (если глубина царапин превышает 1,25 мм) или перешлифовать с получением плоскостности не хуже 5 мкм и шероховатости Ra = 0,8 мкм.

Съемные направляющие окончательно шлифуют, сняв со станка, а после установки шлифуют по месту. В случае наличия накладных планок (из материалов) их снимают с направляющих, после чего наклеивают новые с последующим ручным или механическим шабрением и привинчиванием к направляющим.

Замена шарико-винтовых передач(ШВП), определяющих точность перемещений узлов по осям координат, может оказаться довольно дорогостоящей операцией. Однако большинство таких передач можно все-таки восстановить один раз (иногда два) в зависимости от степени износа или вида подлежащих исправлению повреждений.

Этим обычно занимаются специализированные предприятия по изготовлению таких передач, где винт и гайку разбирают, проверяют износ, твердость и наличие ржавчины, после чего выносят вердикт о возможности или невозможности ремонта.

Перешлифованный винт отремонтированной передачи возвращают вместе с новой гайкой. Его опорные шейки проверяют на биение и при необходимости перешлифовывают. Винт устанавливают в станок с новыми упорными подшипниками, после чего проверяют на точность, т.е. измеряют правильность установки винта по высоте, параллельность и биение.

Срок поставки новых винтов (при невозможности их ремонта) составляет 8-10 недель, отремонтированных – около месяца.

В станке заменяют все подшипники, гидравлические и электрические системы, снимают, разбирают и переделывают инструментальные головки, а при необходимости заменяют их старые детали. Все зубчатые колеса проверяют на износ и наличие трещин, определяют контактное пятно, а валы – на прямолинейность, при необходимости с ремонтом их опорных шеек. Кроме того, ремонтируют или заменяют шпиндели вместе с их опорами.

При любом уровне капитального ремонта станка его гидробак следует тщательно очистить, а насос с электродвигателем, фильтрами, дросселями и гибкими шлангами – заменить. У соленоидных клапанов гидравлической системы механических повреждений обычно не бывает, чаще всего сгорает обмотка. Поэтому решение об их замене обычно принимают путем оценки степени надежности этих клапанов и их способности к дальнейшей работе.

В централизованной системе смазки необходимо заменить не только насос и гибкие шланги, но также промыть все металлические магистрали с последующей их проверкой на возможность утечек. В станках с ЧПУ используют два типа систем смазки.

Первая система оснащена насосом низкого давления, подающим масло из масляного бака по центральной магистрали непосредственно в коллектор, откуда уже по нескольким магистралям со встроенными дозаторами оно поступает к конкретным точкам смазки станка. В зависимости от объема подаваемого масла дозаторы имеют различный диаметр отверстий и подлежат обязательной замене.

Вторая, более современная система с масловоздушным насосом высокого давления (до 210 МПа) содержит снабженные золотниками индивидуальные блоки подачи масла. Всякий раз, когда срабатывает поршень насоса, золотники в этих блоках смещаются на определенную величину, точно отмеряя количество масла, поступающего в каждую точку смазки. Если золотник не сместился, аварийный сигнал от блока поступает в ЧПУ. Эту систему следует промыть и тщательно проверить на герметичность, после чего ее можно использовать повторно.

Если на станке часто обрабатывают чугун или другие материалы, обладающие повышенной сыпучестью и стираемостью, необходимо отказаться от первой системы смазки и перейти на вторую. Работы включают, как правило, установку новых электронных компонентов, замену гидросистем электродвигателями, что увеличивает точность станка, а также электродвигателей постоянного тока, служащих для врезания круга в заготовку, и установку векторных приводов на двигатели переменного тока, служащие для быстрого отвода и врезания круга.

Предусматривается ручное шабрение направляющих стола и станины как более точный, чем шлифование, процесс, продлевающий срок их службы, а также выверка этих направляющих.

После приведения в соответствие с техническими требованиями всех компонентов станка приступают к его сборке. Сборку станка начинают с выверки по уровню станины. При установке на нее крупных узлов (стола, шпинделя, стойки и т.д.) возникают определенные точностные погрешности, избежать которых можно путем повторной выверки станины после установки на нее каждого такого узла. После сборки станка производят его статическую (с помощью гранитного угольника и электронных уровней) и динамическую (путем компьютерного анализа точности станка при холостых перемещениях его узлов) проверку.

Проверка с помощью датчика с шариковым измерительным наконечником обеспечивает соответствующую выверку отдельных осей координат и правильное соотношение между ними при перемещении узлов.

При ремонте станков (с их частичной переделкой) осуществляются не только операции, характерные для модернизации и капремонта, но и производятся конструктивные изменения, улучшающие функциональные характеристики станка, в частности повышающие частоты вращения шпинделя, скорости рабочих и быстрых перемещений и при необходимости, удлиняющие эти перемещения.

Обычно все работы по капитальному ремонту станков проводятся на одном заводе. Для капитального ремонта крупногабаритного станка требуется 22-24 недели. Стоимость восстановленного станка составляет примерно 50-60% от цены нового. Однако производительность такого станка практически не уступает новому.

Модернизация станка

При модернизации обычно устанавливают новое ЧПУ или заменяют существующее на более современное, а вместе с ним устанавливают новые современные серводвигатели, приводы, электроавтоматику (пускатели, выключатели, реле), которые в модернизированных станках занимают гораздо меньше места, чем старые. И полностью перемонтируют электрическую проводку станка, что позволяет перевести его на новые правила электробезопасности.

Необходимо также иметь в виду возможность связи привязанного к станку ЧПУ с центральным сервером, на котором происходит централизованное написание программ для каждого конкретного, в том числе модернизированного, станка.

Эта возможность позволяет не только сконцентрировать в одном месте написание программ, но и осуществлять высокоскоростную передачу созданного программного продукта к рабочему станку.

Одновременно позволяет с необходимой периодичностью проводить диагностику ЧПУ, помогая оператору, программисту и обслуживающему персоналу своевременно выявлять проблемы, связанные с инструментом, ошибками программирования или сбоями в станке.

На новых и модернизированных станках теперь устанавливают в основном бесщеточные двигатели переменного тока, имеющие оптимальное соотношение между мощностью и размерами и практически не требующие обслуживания.

В некоторых специализированных ЧПУ для повышения их уровня используют совместно серводвигатели и приводы. Связь между приводом и ЧПУ обычно осуществляется через серийные или оптоволоконные средства коммуникации.

Стоимость модернизации станка составляет ориентировочно 20-30% от цены нового. Типовую модернизацию станка, включая его систему управления, серводвигатели и приводы главного движения, проводят за 4-8 недель.

Однако следует учесть, что необходимо закладывать в срок проведения работ дополнительно от 2-х до 3-х месяцев на закупку и доставку необходимых компонентов.
Разумеется, после проведения любой из вышеуказанных операций наличие полной и достоверной документации на станок имеет большое значение для его успешной эксплуатации. Как минимум она должна содержать полную принципиальную электрическую схему, схему входных и выходных соединений, схему электрического монтажа сервоприводов и главного привода (включая все контактные штыри на штепсельных вилках), чертежи и схемы станка и руководство по эксплуатации.

В контракте на проведение капитального ремонта или модернизации следует оговорить передачу заказчику перечня всех доработанных деталей, принципиальных электрической и электронных схем с описанием программного обеспечения, описания ЧПУ, в том числе системы диагностики.

Хотя количество заказов на ремонт и модернизацию станков постоянно растет, возможности их исполнения в значительной степени ограничены дефицитом в первую очередь квалифицированных специалистов, выполняющих ручные операции, в том числе по привязке ЧПУ, замене двигателей и приводов.
В целом нужно сказать, что проведение комплексной модернизации и капитального ремонта станка, безусловно, создает оптимальные условия для дальнейшего развития инфраструктуры производства, позволяя выпускать более современную продукцию.

Модернизация станков направлена на расширение и улучшение функциональных свойств, на повышение эксплуатационной надежности. На практике станочный парк имеет относительно хорошую механическую часть, но имеет морально устаревшие систему ЧПУ и привода. В этом случае необходима модернизация станка. Не редки случаи, когда модернизации подвергается исправный станок, но не удовлетворяющий требованиям точности, надежности и функциональности.

Модернизация станков обычно имеет следующую последовательность работ:

1. Разработка и утверждение технического задания по модернизации станка, совместно с техническими специалистами Заказчика.

2. Разработка проекта модернизации станка.

3. Составление ведомости покупных изделий, узлов, агрегатов и комплектующих.

4. Выполнение работ по модернизации станка: замена стойки ЧПУ, электроавтоматики станка, датчиков и приводов.

5. Программирование ЧПУ и настройка приводов.

6. Проверка управляемости систем станка от системы ЧПУ.

7. Написание технологической программы, подбор инструмента и режимов для обработки тестовой детали.

8. Составление тестовой программы на все движения и обкатка на холостом ходу в течение 24 часов.

9. Выявление и устранение недостатков модернизации.

10. Сдача станка Заказчику:
• обработка тестовой детали;
• контроль точности и повторяемости серии деталей;
• демонстрация новых возможностей.
По желанию заказчика предлагается постгарантийное сервисное обслуживание.

Срок гарантии на работы по модернизации станков с ЧПУ – 12 месяцев.

Модернизация

  Помимо производства нового оборудования мы предлагаем выполнить модернизацию и капитально-восстановительный ремонт изношенного зубообрабатывающего оборудования. Восстановительные работы выполняются по всему модельному ряду станков, произведенных на Саратовском заводе тяжелых зуборезных станков ранее, а также станков других отечественных и зарубежных производителей, в том числе станков производства фирмы GLEASON (США), имеющихся на предприятиях России и стран СНГ: GLEASON 116, GLEASON 724, GLEASON 725, GLEASON 726, GLEASON 606, GLEASON 607, GLEASON 608, GLEASON 609, GLEASON 503, GLEASON 516, GLEASON 532, GLEASON 13A, GLEASON 512 и других. Этот вид работ является экономически более выгодным для многих предприятий.
  Модернизация производится путем замены сложной и длинной, со всевозможными гитарами, механической кинематической цепи связи обрабатываемого изделия и режущего инструмента на управляемые системой ЧПУ двигатели. Двигатели устанавливаются непосредственно на конечные звенья – червяки (гипоидные хвостовики) шпинделей изделия (столов, бабок) и узлов, несущих инструмент (люльки, штоссели и т.д.). Гидроцилиндры движения станка заменяются шарико-винтовыми передачами (ШВП) с аналогичным двигателем.
  При проведении модернизации станки оснащаются системой управления на базе программируемого контроллера фирмы SIEMENS модели S7-300 с модулем позиционирования CU320, панелью оператора SIMATIC HMI TP700 Comfort и приводами SINAMICS S120. Скорость резания (инструментальных шпинделей) регулируется бесступенчато за счет привода с частотным регулированием преобразователем ALTIVAR фирмы «SCHNEIDER ELECTRIC» производства Германии (или аналогичным). Система смазки основных узлов выполнена на базе импульсных питателей последовательного действия модели DPА фирмы ILC (Италия) с электрическим контролем. При модернизации применяется гидроаппаратура фирмы «ATOS» и «DUPLOMATIC Oleodinamica S.p.A.» производства Италии (или аналогичной).
Перечень основных работ по модернизации и капитально – восстановительному ремонту оборудования на примере зубофрезерного станка 5230.

• Полная разборка станка и дефектация деталей, составление дефектной ведомости.
• Восстановление геометрической точности корпусных и базовых деталей: шлифовка и шабрение направляющих и базовых поверхностей, при необходимости их упрочнение.
• Изготовление и замена приводов подачи стола, со встройкой ШВП, и главного движения.
• Изготовление и замена приводов вращения люльки и шпинделя бабки изделия.
• Восстановительный ремонт или изготовление и замена изношенных деталей станка.
• Замена подшипников и резинотехнических изделий.
• Ревизия червячных пар люльки, шевингование или изготовление новых червячных колес и червяков к ним.
• Восстановление круговых направляющих стайки и люльки, замена роликов.
• Ремонт системы охлаждения.
• Модернизация механизма уборки стружки с установкой шнекового транспортера.
• Модернизация гидросистемы и системы смазки с заменой элементной базы.
• Восстановление измерительных шкал, замена табличек.
• Модернизация системы управления с заменой электрошкафа.
• Сборка станка с восстановлением геометрической точности согласно паспортным данным.
• Окраска и сдача станка.
• Обкатка станка и приемо-сдаточные испытания.

Эксплуатационными преимуществами модернизированных станков являются:

1. стабильное достижение повышенной точности нарезания шестерен, что в 1,2…1,5 раза выше, чем у станков с механическими связями;
2. высокая ремонтопригодность из-за значительного сокращения длины механической трансмиссии;
3. отсутствие сменных шестерен, копиров и кулаков врезания, что упрощает и делает более точным набор передаточного отношения обкатки;
4. возможность хранения в памяти устройства ЧПУ различных наладок;
5. бесступенчатое регулирование скоростей резания и подачи;
6. сокращение времени на переналадку станка;
7. быстрая адаптация обслуживающего персонала, ранее работавшего на механических станках.

Модернизация станков

Модернизация станков

https://samara.cnc360.ru/news/modernizaciya-stankov-heidenhain/

2016-01-24 15:45:00

Актуальные системы ЧПУ HEIDENHAIN для замены TNC 150, TNC 151 и TNC 155 .

Уже более 30 лет системы ЧПУ HEIDENHAIN серии TNC 150, которая включает TNC 150, TNC 151 и TNC 155, надёжно делают свою работу на фрезерных станках по всему миру. Всё это время HEIDENHAIN обеспечивает бесперебойную поставку запасных частей и блоков для замены. Теперь технический прогресс даёт о себе знать при поставке запчастей для систем ЧПУ серий TNC 150, не позволяя больше производить необходимые для ремонта запасные части. Отчасти их производство больше не рентабельно, отчасти это технически больше не возможно.

Тем не менее, и после 30 лет пользователи TNC 150, TNC 151 и TNC 155 могут полагаться на то, что HEIDENHAIN при сервисном случае укажет им решение: они могут переоборудовать свои станки с классическими системами ЧПУ на актуальные. Такая модернизация имеет смысл для станков с большими диапазонами перемещения и механически прочной конструкцией. В зависимости от станка и желаемой степени модернизации клиент может выбрать, на какую актуальную систему ЧПУ он хочет переоснастить станок:

• Для простых 3-х осевых станков выбор стоит между TNC 128 и TNC 320.
• Для сложных станков можно рекомендовать замену на high-end систему ЧПУ TNC 640.

Результат – это надёжная модернизация станка и производственных процессов для более точного и эффективного производства. Новые системы ЧПУ HEIDENHAIN предлагают современную архитектуру с быстрыми процессорами, намного больше памяти для хранения управляющих программ и современную и быструю графику при симуляции. Чтение управляющих программ через USB-диск такая же стандартная возможность, как и подключение к локальной сети предприятия через Ethernet.

Критическим моментом для многих клиентов является также обратная совместимость систем ЧПУ. Благодаря ей, оператор может использовать большинство старых управляющих программ для серии TNC 150 на современных системах ЧПУ. А благодаря последовательной концепции интерфейса оператор легко сориентируется в новой системе ЧПУ. Ему нужно изучить только новые циклы, если он хочет их использовать.

Оператор может записаться на посещение курса NC-программирования здесь. На курсах он узнает о новых функциях и опциях системы ЧПУ и сможет оптимально использовать их в производстве. Работа с его модернизированным станком станет более эффективной и продуктивной.

или модернизация: что лучше для вас?

Кратко:

• По мере того, как конечные пользователи пользуются преимуществами более мощных ПЛК, они также должны учитывать безопасность.
• Увеличив общую вычислительную мощность ПЛК, поставщики контроллеров предоставили место для дополнительных возможностей.
• Повышение вычислительной мощности позволило создать сложный ПЛК, который может синхронизировать сервоприводы или управлять сложными контурами процессов при передаче данных и поддержке HMI.

Любой, кто служил в армии или даже в большой компании, понимает концепцию иерархии – она ​​определяет, кто главный, порядок подчинения и то, как каждый человек вписывается в эту структуру. Некоторые люди находят безопасность в структуре, в то время как другие с амбициями могут чувствовать себя подавленными. Подобные ситуации применяются в промышленной автоматизации. Иерархическая структура определяет, какой тип оборудования куда направляется и какие действия должны выполняться на каждом уровне. Этот подход подробно объясняется в эталонной архитектуре Purdue Enterprise (рис.1) .

1. Архитектура Purdue очерчивает четко определенные слои, отражая устаревшее мышление, основанное на доступных технологиях. AutomationDirect

В нем технологические и полевые устройства размещаются внизу, управляющее оборудование – на среднем уровне, а системы корпоративных информационных технологий (ИТ) – наверху . Операционная технология (OT) с ее ПЛК обычно существует на базовом уровне управления, где они взаимодействуют с полевыми устройствами, выполняют контуры управления и управляют движением. Когда есть необходимость отправить данные в системы более высокого уровня, они должны быть переданы вверх по цепочке команд, переходя от уровня к уровню.

Эта ситуация имеет две основные ошибки:

1. Она требует больших усилий разработчика и дополнительных затрат вычислительных ресурсов при использовании нескольких протоколов связи.
2. Он не распознает и не использует растущие возможности ПЛК сегодняшнего поколения.

Классические архитектуры промышленной автоматизации отражают концепции и ограничения оборудования 1990-х годов. ПЛК той эпохи были менее мощными и поэтому должны были быть специализированными и ориентированными на выполнение определенных функций высокоскоростного управления.Системы более высокого уровня требовались для обеспечения более совершенных возможностей обработки данных. Но перемещение данных между нижним и верхним уровнями потребовало значительных усилий.

Пользователи генерировали пользовательские конфигурации кода для выбора, упорядочивания и управления данными. Часто было задействовано множество деталей и программ: ПЛК, шлюзы, ПК, пакеты программного обеспечения, конфигурация сети и вспомогательный код. Даже когда возможность подключения данных могла быть исправлена, это часто происходило в ущерб безопасности.Традиционно в ПЛК было мало (если вообще было) положений о кибербезопасности, особенно для подключенных к Интернету систем.

Изменения и улучшения

Многое изменилось в промышленном пространстве за последние несколько десятилетий. Одна проблема заключается в том, что накладные расходы остаются проблемой. Заводы хотят более плоские и менее сложные системы управления процессами и машинами. Концепция наличия такого количества уровней специализированного оборудования расточительна, но ее можно оптимизировать с помощью более универсальных контроллеров, способных выполнять несколько дублирующих ролей.Старые ПЛК не могли удовлетворить свои требования к высокой скорости, будучи отвлеченными другими функциями управления данными.

Повышение вычислительной мощности (Рис. 2) означает, что современные ПЛК теперь могут синхронизировать сервоприводы или управлять сложными контурами процессов при передаче данных и поддержке человеко-машинного интерфейса (HMI). Сложный ПЛК может охватывать более одного уровня.

2. Некоторые современные ПЛК также включают расширенные функции обработки данных и протоколы связи, поэтому они могут легко связывать полевые данные ОТ с корпоративными ИТ-системами.AutomationDirect

Во-вторых, как только что было отмечено, ПЛК прошли долгий путь, но внедрение всех улучшений неодинаково для разных поставщиков. Некоторые компании решили, что традиционные структуры безопасны, и предпочли не выходить за рамки этих ограничений, даже несмотря на то, что ограниченные возможности связи затрудняют интеграцию с вышестоящим и последующим оборудованием. Синхронизация по-прежнему возможна, но она сложна в реализации и требует дополнительных накладных расходов.

Применяя технологические усовершенствования и увеличивая общую вычислительную мощность своих ПЛК для выполнения основных функций с гораздо меньшими затратами, некоторые поставщики предоставили место для дополнительных возможностей. Например, за счет включения более длинного списка вариантов протокола связи, ПЛК может соединять промежуточные сетевые уровни и уменьшать сложность взаимодействия с предприятием. Даже относительно простой ПЛК может работать в среде, где преобладает оборудование от другого производителя. Кроме того, он может взаимодействовать с ИТ-ориентированными активами с помощью прикладного программного интерфейса репрезентативной передачи состояния (REST API) или безопасного транспорта телеметрии с очередями сообщений (MQTT / S) по проводным или беспроводным сетям.Это далеко от старых ПЛК, которые говорят только на MODBUS.

Эта возможность может быть расширена еще больше с возможностью подключения к Интернету вещей непосредственно в облако. Даже небольшой или средний ПЛК может быть сертифицирован для подключения к платформе Microsoft Azure. Сертификация гарантирует пользователям, что устройство протестировано для работы с инфраструктурой Azure, и предоставляет четкую документацию о том, как подключиться. Azure предлагает множество возможностей промышленного Интернета вещей, чтобы помочь пользователям визуализировать и оптимизировать свои операции, в том числе:

• Cosmos DB для хранения данных
• Power Apps для простого создания решений с низким уровнем кода
• Веб-визуализация и мобильная визуализация
• Машинное обучение и аналитика для создания расширенные модели прогнозирования

Рассмотрим такую ​​ситуацию: ПЛК должен передавать данные восходящему потоку в корпоративную сеть для расширенной обработки.Используя традиционный подход, он перемещается по цепочке через все уровни, возможно, конвертируется в другой протокол раз или два, и в конечном итоге достигает места назначения. Альтернативой является сертифицированный для Azure ПЛК, способный взаимодействовать с центром Интернета вещей Azure без шлюза: прямое соединение, менее сложное и с гораздо меньшими накладными расходами.

Применение стандартов

Некоторые из наиболее популярных последовательных протоколов и протоколов Ethernet для целей OT включают ASCII, Modbus RTU, K-Seq, Modbus TCP и EtherNet / IP. С другой стороны, ИТ-системы используют такие протоколы, как SNTP DNS, MQTT, SMTP, SSL и веб-службы. ПЛК, объединяющий эти возможности вместе, становится мостом от ОТ к ИТ, создавая множество способов подключения нового и устаревшего заводского оборудования к сегодняшним корпоративным системам.

Когда все элементы интеграции данных встроены и изначально находятся в ПЛК, настройка выполняется намного быстрее. ИТ-пользователи обычно предпочитают решения с открытым исходным кодом, потому что они уже знакомы с этим подходом, а не специализированные среды, характерные для промышленных продуктов.

3. ПЛК серии AutomationDirect BRX включают несколько вариантов подключения к данным, каждое из которых является сертифицированным устройством Microsoft Azure.AutomationDirect

Когда эти технологии доступны, пользователи могут выбирать из ряда вариантов в зависимости от требований процесса (рис. 3 ) . Они могут:

• Хранить данные в ПЛК и пересылать их в другие системы с помощью FTP
• Представлять информацию в виде веб-страниц, размещенных на внутреннем веб-сервере
• Предоставлять данные внешним клиентам с помощью REST API
• Передавать данные другим системам использование MQTT поверх TLS

Последний из этих вариантов, MQTT, стал популярным стандартом для обмена данными между ПЛК и облаком. ПЛК в полевых условиях инициирует разговоры как исходящие сообщения с централизованным брокером, который может находиться локально, но чаще всего находится в облаке. Это обеспечивает двустороннюю связь, избегая проблем с брандмауэром и ИТ-управлением, которые могут возникнуть при многих типах входящей связи.

Связь MQTT быстро реагирует, но в то же время может выдерживать сбои сети и связи, обычно встречающиеся на периферии. ПЛК, использующий MQTT, идеально подходит для передачи данных на платформу IIoT, расположенную в службе облачных вычислений, такой как Microsoft Azure.Пользователи могут получать доступ к данным с помощью корпоративных или мобильных клиентов, или они могут создавать другие приложения для использования этих данных MQTT, полученных из ПЛК.

Безопасность и гибкость

Улучшение подключения к ПЛК, к сожалению, ведет к большим рискам кибербезопасности. Следовательно, новые ПЛК должны включать встроенные функции безопасности, такие как:

• По умолчанию закрыто для запросов из внешнего мира
• Встроенное хранилище учетных данных имени пользователя и пароля, управляемое персоналом ОТ
• Внесение в белый список IP-адресов для контроля внешних клиентам разрешено связываться с ПЛК
• По возможности защищенная связь через TLS

По мере того, как конечные пользователи пользуются преимуществами более мощных ПЛК, они должны гарантировать, что эти возможности безопасности доступны и настроены должным образом.

Вчерашние ПЛК и другие продукты для промышленной автоматизации были в значительной степени неспособны выполнять сложные вычислительные задачи, которые пользователи хотят и в которых нуждаются сегодня, потому что они были специализированными и ограниченными с точки зрения обработки данных. Вычислительная мощность, заложенная в сегодняшние цифровые устройства OT, обеспечивает более широкие возможности для поддержки IoT и аналитических усилий на уровне предприятия и в облаке. Объединение проверенных технологий на основе OT с тщательно скоординированными коммуникациями и безопасностью, удобными для ИТ, приводит к эффективному сочетанию ПЛК.Современные ПЛК могут напрямую подключаться к облаку, что упрощает преодоление традиционных ограничений.

Дэймон Первис (Damon Purvis) – менеджер по продукции ПЛК в AutomationDirect.com. Он обладает более чем 22-летним опытом промышленной автоматизации. Предыдущие должности включали разработку и развертывание автоматизированных решений в различных отраслях, а также управление разработкой продуктов для управления производственными данными и приложений бизнес-аналитики.

5 способов получить прибыль от модернизации оборудования

Оборудование не предназначено для вечного использования.Как и все остальное, у него есть срок годности, и на нем могут появиться признаки износа, требующие внимания. Помимо того, что устаревшее оборудование становится менее надежным из-за изменений в системе с годами, оно может оказаться не в состоянии надежно защитить персонал и другое оборудование в том виде, в котором оно было разработано. Кроме того, он не может поддерживать подключение к облаку или Интернету вещей (IoT), необходимое для современной инфраструктуры объекта. Однако ограниченные бюджеты и стоимость простоев из-за длительных процессов замены часто означают, что может быть трудно обеспечить участие руководства в необходимых обновлениях, которые часто откладываются до последней минуты – но в этом нет необходимости.В этой статье будут рассмотрены преимущества, которые можно реализовать за счет своевременной модернизации.

Неуверенность в модернизации

Когда приходит время обновлять и модернизировать электрооборудование, рабочие предприятия могут столкнуться с сопротивлением со стороны своего руководства. Хотя электрические системы служат основой хорошо функционирующего объекта, они обычно занимают последнее место в списке дел для руководства, которое может быть более сосредоточено на безопасности, энергоэффективности, чистоте и других факторах. Это может быть связано с неправильными представлениями о затратах, продолжительности простоя, доступном пространстве для нового оборудования и многом другом.Однако есть много преимуществ модернизации оборудования, которые менеджеры не должны игнорировать. Этот процесс также проще и дешевле, чем полная замена.

Преимущества модернизации

Когда инфраструктура предприятия модернизируется и модернизируется, руководители предприятий могут ожидать повышения надежности и безопасности, а также улучшения интеграции с текущими облачными технологиями и технологиями Интернета вещей. Чтобы обосновать необходимость модернизации, инженерам стоит обсудить с руководством следующие пять преимуществ:

1.Надежность завода

Поскольку многие объекты планируют поддерживать работу от 40 до 60 лет, несмотря на 30-летний срок службы большей части электрического оборудования, становится все более важным наличие надежных систем. Современное оборудование повышает общую надежность за счет устранения неисправностей, которые могут возникнуть в более старом оборудовании. Всего несколько часов простоя могут стоить тысячи или миллионы долларов, поэтому незапланированных отключений электроэнергии нет места для маневра.

2.Безопасность системы

Современное оборудование имеет дополнительные функции, обеспечивающие более безопасную работу рабочих. К ним относятся материалы космической эры, компактные форматы и цифровые расцепители. Они также обладают высокой устойчивостью к токам короткого замыкания без использования ограничивающих предохранителей. Поскольку силовые выключатели обеспечивают такую ​​жизненно важную функцию защиты электрической системы и снижения риска для рабочих от дугового замыкания, эти конструктивные улучшения представляют собой качественный скачок вперед в защите оборудования и персонала.Кроме того, они требуют меньшего обслуживания, чем выключатели старых конструкций. Благодаря этому модернизированное оборудование значительно упрощает для предприятий соблюдение требований Национального электротехнического кодекса (NEC), Национального агентства противопожарной защиты (NFPA) и Управления по охране труда (OSHA).

3. Экономия

В отличие от полной замены, при модернизации оборудования сохраняется площадь, занимаемая существующим распределительным устройством, что потенциально позволяет предприятиям сэкономить миллионы долларов на реконфигурации пространства.Модернизация может планироваться и выполняться с течением времени, что улучшает денежный поток. Модернизация также способствует сокращению операционных бюджетов за счет продления срока службы существующего оборудования.

4. Доступность запчастей

Большинство производителей прекратят производство деталей для моделей оборудования, которым уже несколько десятилетий. В результате, по мере того как оборудование стареет и требует технического обслуживания, становится все труднее найти и закупить запасные части. У современного оборудования больше запасных частей, что делает ремонт и модернизацию более доступными и осуществимыми, а также менее трудоемкими.

5. Цифровые возможности

По мере того, как технологии продолжают развиваться и совершенствоваться, предприятия могут получить выгоду от интеграции модернизированного оборудования, которое упрощает подключение к облаку и IoT. Многие цифровые компоненты электрического оборудования напрямую связаны с улучшением управления производством и позволяют руководителям предприятий принимать более разумные решения. Например, подключение системы мониторинга производительности активов к электрораспределительному оборудованию позволяет удаленно проверять состояние оборудования. Это дает полезную информацию для управления и обслуживания критически важных систем, чтобы избежать незапланированных простоев.

Реализация решений

Руководителей предприятий часто вводят в заблуждение, полагая, что модернизация приведет к значительному простою, вызванному необходимостью провести полную замену. Однако, в зависимости от потребностей предприятия, существует ряд способов модернизации оборудования без остановки процессов. Два общих процесса – это прямая замена и повторное заполнение.

Прямая замена

Новый автоматический выключатель может быть спроектирован так, чтобы вписаться в существующую ячейку с минимальной модификацией ячейки распределительного устройства. Аналогичным образом, в низковольтном автомате прямой замены может использоваться стандартный автоматический выключатель, который может быть заменен новым и старым распределительным устройством различных производителей. Это достигается за счет использования подставки-адаптера для установки нового автоматического выключателя в существующее распределительное устройство. Сменный автоматический выключатель среднего напряжения также может быть спроектирован для установки непосредственно в распределительное устройство существующего производителя оборудования.Эти решения для прямой замены могут сократить время простоя, поскольку отключение шины оборудования минимально (если оно вообще есть).

Дооснащение

Существующие ячейки и шина распределительного устройства могут быть модифицированы для установки нового автоматического выключателя. Этот процесс обычно требует более длительного простоя шины, в течение которого внутренняя ячейка автоматического выключателя модифицируется, чтобы принять новый автоматический выключатель. Решение по модернизации часто используется вместо варианта прямой замены для более крупных устройств, таких как главные выключатели и выключатели связи.Модернизация выключателей среднего напряжения также позволит преобразовать вертикальные стеллажи в горизонтальные выкатные распределительные устройства.

Вывод

Модернизация должна быть высшим приоритетом для руководителей предприятий, поскольку она может повысить надежность и снизить проблемы безопасности, связанные с устаревшим оборудованием. Обновление оборудования также позволяет предприятиям внедрять более современные технологии, поддерживающие возможности облака и Интернета вещей, которые становятся все более распространенными. Поэтому очень важно понимать, с какими финансовыми и функциональными последствиями может столкнуться ваше предприятие, если вы продляете модернизацию.Беседы о текущем состоянии оборудования вашего завода и обсуждение способов повышения надежности и безопасности должны быть обычным явлением среди вашего персонала и руководства.

Об авторе

Дуг Роблинг – менеджер по развитию бизнеса Schneider Electric.

Модернизация | HOMAG

Несомненно, вы уже несколько лет производите товары на своих машинах или установках, поэтому вполне вероятно, что оборудование и характеристики вашего оборудования больше не соответствуют современному уровню техники.Возможно, вы столкнулись с изменяющимися требованиями к продукту и клиентам и хотите защитить будущее своего бизнеса, используя новые технологии для повышения конкурентоспособности? Или вы просто хотите повысить свою производительность и качество продукции?

Наша программа модернизации может быть адаптирована к вашей машине, что позволяет нам модернизировать существующую технологию в соответствии с вашими потребностями и с использованием оптимальных решений. Тогда мы будем рады поддержать вас на протяжении всего жизненного цикла вашей машины.

Модернизируйте свою машину – создавайте добавленную стоимость!

Процесс модернизации вашей технологии – это прибыльное вложение в будущее вашего бизнеса.

Преимущества:

• Высокая производительность за счет использования ориентированных на будущее технических решений
• Более короткие рабочие циклы и возможность гарантировать эффективный материальный поток за счет объединения старых и новых машинных технологий
• Гибкость при внесении изменений в ваше ассортимент продукции благодаря использованию новейших агрегатов и технологий обработки
• Экономия производственных процессов и затрат за счет улучшенных технологий и энергоэффективности
• Эргономика, ориентированная на сотрудников, с современным управлением
• Безопасность ваших инвестиций в оборудование, поскольку запасные части будут доступны в будущее

Наши специалисты окажут вам поддержку по любым вопросам, связанным с проектами модернизации и конверсии.Вы получите исчерпывающую консультацию. Мы работаем с вами, чтобы разработать концепцию и разработать соответствующие рекомендации по модернизации, соответствующие вашим требованиям. Наши проекты модернизации сохранят вашу конкурентоспособность в будущем. Для получения более подробной информации свяжитесь с нами.

Обновления и обновления

Всю информацию об обновлениях и обновлениях нашего прикладного программного обеспечения woodWOP и программного обеспечения оптимизации Cut Rite можно найти в разделе «Обслуживание программного обеспечения».

Новые производственные возможности благодаря новым технологиям

HOMAG впечатляет убедительными решениями по модернизации, идеально адаптированными к требованиям клиентов.

Когда и зачем модернизировать

Оборудование, как и все остальное, со временем начинает изнашиваться.По мере приближения срока годности его системы меняются, и он больше не может быть надежным и безопасным для сотрудников, использующих его. Вы можете либо продать подержанную технику, либо купить новое, либо рассмотреть возможность модернизации вашего оборудования путем замены устаревших / поврежденных деталей на детали, основанные на современных технологиях.

Оборудование – это сердце производственной единицы. В условиях стремительного изменения технологий важно, чтобы на вашем предприятии была современная инфраструктура для поддержки подключения к облаку или Интернету вещей (IoT).Однако у старого оборудования нет пропускной способности для удовлетворения таких требований высоких технологий. Поэтому крайне важно, чтобы ваше бывшее в употреблении оборудование было модернизировано или модернизировано, чтобы соответствовать требованиям современного объекта. Процесс модернизации оборудования прост и менее затратен, чем полная замена. Таким образом, независимо от того, нуждается ли ваше оборудование в ремонте или оно не соответствует вашим требованиям, вы сможете решить довольно много проблем путем его модернизации.

Причины, по которым вам следует модернизировать свое бывшее в употреблении оборудование

• Если ваше оборудование изнашивается до уровня, при котором вы испытываете незапланированные остановки, вы можете понести высокие производственные затраты.
• Если у вас старое оборудование, некоторые из его частей могут быть устаревшими. Это означает, что вам придется платить больше за запасные части, что также может привести к увеличению сроков поставки.
• Подержанное оборудование может демонстрировать чрезмерный износ или даже несоответствие действующим стандартам и методам безопасности.

Когда вы решите модернизировать свое оборудование, ваше производство должно увеличиваться с более высокими рабочими скоростями с улучшенными средствами управления или автоматизации. Давайте посмотрим на преимущества, которые можно получить за счет своевременной модернизации оборудования.

Обеспечивает бесперебойную работу завода

Простой в течение нескольких часов на заводе может стоить вашей компании тысячи долларов.Компании не могут позволить себе нести потери из-за незапланированных простоев. Это делает для завода еще более важным наличие надежных систем для бесперебойной работы. Современное оборудование оснащено новейшими технологиями и поэтому, в отличие от старого оборудования, более эффективно устраняет неисправности.

Обеспечивает безопасность ваших сотрудников

Современное оборудование оснащено исключительными дополнительными функциями, такими как компактные форматы, материалы космической эры и цифровые расцепители, которые обеспечивают безопасность ваших сотрудников.Оборудование способно выдерживать высокий ток короткого замыкания без отключения системы. Это снижает риск для ваших рабочих. Модернизированное оборудование также позволяет предприятиям соответствовать требованиям Национального агентства противопожарной защиты (NFPA), Управления по охране труда и здоровья (OSHA) и Национального электротехнического кодекса (NEC).

Экономия затрат, связанных с реконфигурацией пространства

За счет модернизации оборудования сохраняется занимаемая площадь КРУЭ и не требуется реконфигурация пространства, что позволяет сэкономить миллионы долларов.Обновление оборудования хорошо работает с ограниченными операционными бюджетами, так как продлевает срок службы существующего оборудования.

Детали более доступны

Большинство производителей, работающих со старым оборудованием, вынуждены останавливать производство всякий раз, когда их изношенное оборудование требует обслуживания. На приобретение запчастей для старых моделей тратится много времени и денег. Поскольку они старые, запчасти найти сложно. С современным оборудованием дело обстоит иначе. Запасные части легко доступны, что делает модернизацию и ремонт доступными, осуществимыми и менее затратными по времени.

Интегрирует новейшие технологии

Руководители предприятий могут принимать разумные решения, внедряя новые технологии. Интеграция модернизированного оборудования, обеспечивающего подключение к облаку и Интернету вещей, обеспечивает бесперебойную работу. Это обеспечивает лучшее понимание управления и обслуживания критически важных систем, чтобы избежать незапланированных простоев.

Вы должны понимать, с какими последствиями может столкнуться ваше предприятие, если вы откладываете модернизацию оборудования. Пришло время тщательно изучить текущее состояние оборудования вашего завода и сделать правильный выбор, чтобы максимально повысить надежность и безопасность вашего завода, одновременно внедряя новые технологии, чтобы улучшить ситуацию.

https://bsng.us/52w

Модернизация или обновление: что лучше для вас?

Промышленные производственные предприятия, проработавшие 10, 15 и 20 или более лет, постоянно сталкиваются с одним и тем же вопросом при работе с устаревшим оборудованием: модернизировать или модернизировать? Многие могут подумать, что это одно и то же. Однако, когда дело касается индустриального мира, есть очевидные различия. В недавней статье Rockwell Automation рассказывается о том, как определить модернизацию vs.обновление, и как можно делать то или другое.

Модернизация против обновления

Разница между модернизацией и модернизацией сводится к масштабу и инвестициям. Когда кто-то модернизирует часть своего производственного процесса, он модернизирует конкретную машину или производственную линию. Это делается для устранения устаревшей технологии или конкретного оборудования, которое не работает так оптимально, как должно. Это небольшие вложения, которые обеспечивают быстрый возврат. Это процесс индивидуальной замены стареющих деталей.

Модернизация – это капитальный ремонт всего производственного процесса. Это предполагает обновление нескольких единиц оборудования, а не только одного. Он включает в себя применение современных технологий для устранения устаревшего оборудования и процессов, что повышает производительность в будущем и помогает подготовить производственную линию к будущему. Этот тип инвестиций более масштабен и требует значительного времени для правильного выполнения.

Выполните контрольный список

При выборе обновления или модернизации задайте себе следующие вопросы:

Пытаемся ли мы удовлетворить постоянно меняющийся потребительский спрос?

• Модернизация: неспособность удовлетворить потребности клиентов связана с устаревшими процессами и системами, а не только с отдельным оборудованием.

Нужно ли нам сокращать эксплуатационные расходы, повышать производительность или сокращать время простоя?

• Модернизация: если вас беспокоят высокие производственные затраты и чрезмерное время простоя, модернизация вашей системы поможет оптимизировать ваш процесс и повысить эффективность.

Нужно ли нам иметь непрерывную видимость наших операций или доступ к нашим данным, чтобы более оперативно реагировать и определять возможности улучшения процессов?

• Модернизация: новые системы и оборудование теперь поддерживают Интернет вещей (IoT).Они имеют встроенные датчики и предлагают подключенное оборудование уровня для сбора данных на всех этапах производственного процесса.

Нужно ли нам собирать предварительные данные для будущего улучшения производственной линии?

• Обновление: существует несколько методов добавления современных датчиков Интернета вещей и оборудования для сбора данных к существующим производственным линиям без капитального ремонта всей системы. Хотя он может и не охватывать весь непрерывный процесс, он должен предоставлять предварительные данные для отработки, пока вы разрабатываете план модернизации.

Нужно ли нам переходить с продукта, производство которого прекращено, чтобы снизить риск, или добавить новую функцию к существующему продукту?

• Обновление: для конкретного продукта может потребоваться вычитание или добавление одного этапа производства. Это можно решить с помощью одного апгрейда оборудования.

Есть ли у нас единственная точка отказа на производственной линии, вызывающая задержки?

• Обновление: если ваша производственная линия постоянно выходит из строя, но в определенный момент, немедленное обновление может решить проблему, пока разрабатывается план модернизации.

Оценка установленной базы Rockwell Automation обеспечивает тщательный анализ критически важных производственных активов и условий. Это позволяет компаниям принимать на основе данных решения о том, обновлять или модернизировать и каким образом.

Обоснование затрат

Модернизация обычно встречает сопротивление из-за ее высокой стоимости и трудоемкости. Многие предпочитают обновляться, потому что это быстрее и дешевле. Вот три шага, которые помогут оправдать стоимость.

1. Соберите данные о текущем состоянии производства.
   Предприятия автоматизации предлагают оценку производственных систем. Посредством сбора данных на месте и оценки программного обеспечения анализ системы может дать представление о наиболее важных активах компании, снизить риск, вызванный устаревшим оборудованием, и управлять запасами.
2. Делайте правильные шаги с максимальной отдачей.
   Сбор данных в системе позволяет инженерам определять, где сделать правильные шаги.Эти шаги должны оказать наибольшее влияние и устранить самые большие риски в вашей системе.
3. Составьте краткосрочные и долгосрочные планы.
   Несколько действий можно выполнить немедленно, чтобы увидеть мгновенные результаты. Затем есть шаги, для выполнения которых потребуется время. Определите свой объем на основе требований к системе, возможностей для улучшения производства и соображений планирования. Наконец, определите свой общий бюджет и ожидаемую окупаемость инвестиций.

Нервничаете из-за слона в комнате? Возможно, пора модернизировать

Если вы похожи на большинство организаций, у вас есть по крайней мере одна серьезная неизбежная проблема, которую слишком долго не решали.Вы можете не признать этого, но это всегда есть. И это не исчезнет само по себе.

Это слон в комнате, и это может быть что угодно.

Это может быть OEE. Возможно, вы не знаете, как его измерить, или вы уже измеряете его, но все еще мучаетесь из-за плохой оптимизации активов или тенденции к перепроизводству в качестве защиты от нехватки производства. Возможно, вы даже знаете, какие изменения вам необходимо внести, чтобы быть более конкурентоспособным, но ваша текущая система контроля и информации не позволяет вам их внести.

Может быть, это моральное устаревание. Ваше оборудование, которому от 20 до 30 лет, сегодня может работать нормально, но что, если оно сломается? Вы все еще нанимаете специалиста, который может его устранить и отремонтировать? И есть ли у вас все необходимые детали ТОиР для ремонта? Если нет, то есть ли у поставщика ресурсы, если все остальное не сработает? Существуют также повседневные проблемы, с которыми сталкиваются устаревшие системы: они негибкие, они склонны к нежелательным отключениям, они потребляют слишком много энергии и многое другое.

Или, может быть, безопасность. Ваши сотрудники намеренно обходят систему безопасности, чтобы обеспечить непрерывность производства? Ваша машина, которой уже несколько десятилетий, не отвечает текущим требованиям безопасности? Тем не менее, никто не хочет, чтобы рабочий получил травму, зная, что ее можно было предотвратить.

Каким бы ни был ваш слон, ключ к его решению может заключаться в модернизации вашей деятельности.

Модернизация и миграция

Понятия модернизации и миграции часто считаются одним и тем же, но это не так.

Миграция обычно включает замену одной устаревшей технологии ее современным эквивалентом. Обычно эту работу может выполнить один технический специалист.

С другой стороны, модернизация – это масштабная работа. Он включает в себя переосмысление приложений и обновление нескольких технологий, а также требует поддержки и участия нескольких команд. Он может преобразовать ваши процессы и помочь решить ваши самые большие проблемы (например, этого надоедливого слона). И он может изменить положение ваших операций на следующие 20–30 лет.

Модернизация имела решающее значение для помощи организациям в переходе на подключенное предприятие. Обновление до новейших информационных технологий и беспрепятственное подключение производственного цеха к ИТ-системам корпоративного уровня привели к созданию повсеместных данных, к которым ранее невозможно было получить доступ.

Эти данные помогают повысить осведомленность как об активах, так и о сотрудниках. Например, новые сервоприводы могут использовать самодиагностику и автоматически выполнять настройки для оптимизации производительности машины.В то же время машинные данные, контекстуализированные в полезную информацию, помогают работникам принимать более обоснованные решения на всех уровнях, от совершенствования машинных процессов до улучшения планирования производственных мощностей.

Рекомендации по развертыванию

Модернизация – это путь. Это требует инвестиций, капитального ремонта технологий, участия многих заинтересованных сторон и стратегии реализации. В результате не ожидайте, что завершите его в одночасье.

Некоторые организации выбирают внедрение во время запланированного простоя.Это требует тщательного планирования и координации, включая одновременное привлечение правильного набора инструментов, людей и ресурсов для успешного завершения проекта в рамках запланированной остановки.

Другие выбирают поэтапный подход, который может включать в себя модернизацию производственного процесса построчно и завод за заводом в течение нескольких месяцев или даже лет. Этот подход особенно привлекателен, если ваш проект модернизации включает несколько заводов по всему миру или если вам необходимо распределить затраты по проекту на длительный период времени.

Проект модернизации должен начинаться с глубокого анализа существующих промышленных и ИТ-активов. Полный учет ваших активов и их состояния может оказаться утомительным процессом, а выполнение его самостоятельно может занять год или больше всего на одном предприятии.

для оценки установленной базы (IBE) могут собирать данные об аппаратном и программном обеспечении на нескольких объектах всего за несколько недель. А результаты IBE могут дать четкую оценку ваших текущих рисков, указав при этом возможности для повышения гибкости, скорости и качества производства.

Данные IBE также могут помочь вам определить затраты, связанные с обслуживанием ваших унаследованных систем, такие как затраты на запасные части. Это поможет вам оправдать вложения в модернизацию.

Решайте самые сложные задачи

Модернизация может помочь вам решить ряд неотложных проблем. Например:

Улучшение отслеживания OEE: Когда дело доходит до измерения OEE, многие производители и промышленные операторы вручную собирают данные и вводят их в электронную таблицу.Такой подход может быть подвержен человеческим ошибкам и даже повреждению человеческих данных. Ручной сбор данных также не может собирать информацию в реальном времени. Это может ограничить вашу способность определять основную причину проблем с простоями или отслеживать производственные нюансы, такие как кратковременные замедления или остановки.

Новейшие технологии, которые объединяют управление и информацию в реальном времени, могут подключаться к аналитическому программному обеспечению OEE. Результат? Автоматизированные процессы сбора данных и отчетности, а также повышенная точность данных OEE.Это позволяет выявить конкретные причины неэффективности, а также измерить и сравнить производительность заводов, линий, смен и машин.

Обращайтесь к проблемам безопасности: Безопасность не обязательно должна существовать в черной дыре с минимальной видимостью того, что происходит. Это также не должно ограничивать доступность и гибкость вашего оборудования.

Современные технологии безопасности предлагают доступ к данным системы безопасности, включая состояние устройства и его рабочее состояние, коды ошибок или неисправностей, последовательности событий и коды останова.Специалисты по безопасности могут использовать эти данные для лучшего понимания рисков безопасности, например для отслеживания использования предохранительных устройств и сравнения ожидаемых уровней воздействия с фактическими уровнями воздействия. Эти данные также могут дать представление о простоях, связанных с безопасностью, и помочь повысить производительность предприятия.

Современные системы безопасности также играют центральную роль в растущем сотрудничестве между людьми и роботами. Система безопасности может замедлить робота до безопасной скорости или уменьшить его крутящий момент, позволяя людям и роботам работать вместе и взаимодействовать в одной ячейке с меньшим риском.

Повышение гибкости: Гибкие системы управления позволяют делать больше с оборудованием и сокращают время переналадки.

Например, пивоваренная компания, которой необходимо было модернизировать свое разливочное оборудование для удовлетворения спроса, внедрила новое аппаратное и программное обеспечение HMI, которое позволило операторам сохранять и отзывать рецепты. Обновление помогло ускорить переналадку при переключении между сортами пива.

«Быстрая переналадка имеет решающее значение, когда вы создаете крафтовую пивоварню, производящую 22 различных сорта пива в течение года, и только 12 из них варится круглый год», – сказал президент пивоварни.«Новый наполнитель позволяет легко переключаться с круглогодичного на сезонное пиво».

Укрепление промышленной безопасности: В эпоху утечки данных безопасность важна для всех. И ландшафт угроз растет с каждым днем.

Глубокая защита (DiD) считается лучшей практикой безопасности. Он предполагает, что любая точка защиты может и, вероятно, будет поражена, и использует несколько уровней защиты для защиты от угроз безопасности на шести уровнях: политика и процедура, физический, сетевой, компьютер, приложение и устройство.

Современные технологии управления со встроенными функциями безопасности могут поддерживать подход безопасности DiD. На уровне устройства, например, новейшие контроллеры включают прошивку с цифровой подписью и зашифрованную прошивку для защиты от вредоносных загрузок прошивки. На уровне приложений производственное программное обеспечение может проверять идентичность пользователей, прежде чем предоставлять им доступ к системе, и использовать возможности обнаружения изменений для отслеживания несанкционированных изменений.

Упростите переход персонала: Молодые сотрудники, которые заменят ваших самых опытных сотрудников – сегодня или в ближайшем будущем – скорее всего, не будут знакомы с вашей унаследованной технологией.Это может создать проблемы с обслуживанием, поскольку «племенные знания», которые часто используются для поддержки этого оборудования, могут быть оставлены уходящими на пенсию работниками.

Молодые работники также могут просто не желать изучать или использовать устаревшие технологии. Вместо этого они, скорее всего, предпочтут присоединиться к компании, в которой технологии на производстве похожи на технологии, которые они используют в своей повседневной жизни.

Загадка стоимости

Давайте посмотрим правде в глаза: большинство организаций, имеющих устаревшее оборудование, понимают преимущества модернизации.Их задача состоит в том, чтобы получить средства, необходимые для реализации масштабного проекта модернизации. Но они не должны позволять этому останавливать их.

Вместо этого им следует искать поставщиков с оригинальными моделями контрактов, которые позволяют им модернизироваться в течение более длительного периода времени, при этом получая при этом непрерывную поддержку для своего устаревшего оборудования. Это может быть особенно бесценным вариантом во время ужесточения капитальных затрат.

Модернизируя системы управления производством, вы можете помочь своим операциям достичь большего и ввести их в эру расширенных возможностей подключения и обмена информацией.

Скотт Лапсвич – вице-президент и генеральный менеджер по поддержке клиентов и техническому обслуживанию Rockwell Automation. Лапсвич присоединился к Rockwell Automation в 2002 году и с 2015 года отвечает за бизнес по поддержке и обслуживанию клиентов (CSM). В этом подразделении CSM работает более 2200 сотрудников по всему миру, которые поддерживают и обеспечивают рост продуктового бизнеса Rockwell, а также помочь клиентам оптимизировать производительность их заводов.

Модернизация инфраструктуры и переход на интеллектуальное производство

Традиционная производственная бизнес-модель – производство продуктов и продажа их с целью получения прибыли – все больше выходит из строя, учитывая быстрое развитие интеллектуальных технологий и меняющиеся запросы потребителей.

Вместо того, чтобы просто принимать то, что массово производится на заводе – как мы это делали в течение прошлого века – с использованием конвергентных технологий, мы (как потребители) в конечном итоге сможем указать фабрике, что производить, исходя из индивидуальных потребностей и желаний. . Этот сдвиг приведет к тому, что производители примут подход к ведению бизнеса в точках продаж – строительство на заказ, а не строительство на склад.

Как показали недавние цифры ARC Advisory Group , нынешнее состояние производства в Соединенных Штатах, ну, в общем, менее чем подготовлено к этой революции.

• Отрасль внеплановых простоев 20 миллиардов долларов
• Почти 75 процентов заводов в США старше 20 лет
• Стоимость глобальных устаревших систем автоматизации, срок службы которых истекает, эквивалентна 65 миллиардам долларов
• Менее 14 процентов производителей в США полностью интегрировали свои машины в корпоративную сеть

Это означает, что многие производственные предприятия используют устаревшее оборудование возрастом 20 лет и старше, срок эксплуатации которого приближается к концу.(См. Нашу инфографику о состоянии морального износа, в которой показано оборудование, срок службы которого приближается к концу или которое стало устаревшим.)

«Одна из самых больших проблем, с которыми сегодня сталкиваются наши промышленные производственные предприятия, – это способность правильно определять и количественно оценивать преимущества модернизации. Для большинства предприятий, которые потребуют значительных вложений в модернизацию оборудования в то время, когда бюджет ограничен, – сказал Кейт Бехелер, региональный менеджер по продажам Williams Supply.

Что такое модернизация?

Мыслительный процесс многих руководителей предприятий заключается в максимальном использовании существующего оборудования перед тем, как начать инвестировать в новые технологии.Проблема, хотя они могут все еще работать, заключается в том, что эти обычные машины или системы управления часто не соответствуют новым технологическим стандартам. Запасные части могут быть устаревшими, производители оригинального оборудования (OEM) могут прекратить свою деятельность, а операционные системы могут быть устаревшими. Любой из них или все это может иметь место.

Ответ на эту проблему модернизация .

«Модернизация машины означает внесение изменений в конструкцию машин, которые улучшают их производительность и мощность, а также продлевают срок их службы.Это позволяет преобразовывать устаревшие машины в полуавтоматические и полностью автоматические машины с низкими затратами труда, времени и денег [1] ».

Как только система управления теряет свою эффективность, пора либо заменить, либо модернизировать. Замена крупного оборудования может потребовать значительных капиталовложений. Вот почему, если это возможно, может быть предпочтительнее переоснащение. Это по-прежнему позволит улучшить работу системы и ее частей без необходимости замены всей системы.

Преимущества модернизации

Принятие стратегии модернизации, даже небольшой прогрессивной модернизации, применяемой в соответствии с потребностями завода, имеет решающее значение для развития производства в будущем. У модернизации есть определенные преимущества, не в последнюю очередь:

• Повышенная производительность
• Повышение производительности машины
• Гарантированное наличие запчастей
• Лучшая автоматизация означает повышение производительности предприятия… сокращение времени простоя

Одним из самых больших преимуществ модернизации вашего оборудования является более совершенный сбор данных.Более широкий доступ к интеллектуальным данным означает более глубокое понимание производственного цеха в реальном времени. Настоящая жемчужина – не сами данные, а их использование для улучшения бизнес-решений по мере их появления.

Препятствия модернизации

Для того, чтобы конкурировать в меняющемся мире, промышленным предприятиям необходимо внедрять новые технологии, которые будут предоставлять данные совершенно иным образом. Но это непростой процесс, и здесь есть определенные препятствия.

Нет официального плана

Промышленные предприятия не самые ловкие, когда дело доходит до обновления технологий на регулярной основе.Фактически, в ходе нашего исследования мы обнаружили, что у многих нет официального плана модернизации. Кажется, что менталитет таков, что если он не сломан, не чините его. Если завод находится в эксплуатации и пока не будут реализованы существующие инвестиции, трудно оправдать модернизацию, какой бы эффективной и необходимой она ни была.

Первым шагом на пути к модернизации завода является необходимость оценки потока в масштабах всего завода. Для обновления систем жизненно важно получить полную картину активов вашего предприятия. Важную информацию можно получить из этого отчета, например:

• Сроки устаревания и снижение рисков для устаревшего оборудования
• Полная спецификация деталей для критически важных активов в масштабах всего завода
• Способы снижения затрат за счет поиска и сокращения избыточных запасов

Создание бизнес-кейса

Одно из самых больших препятствий на пути модернизации – получение финансирования.Сегодня производители могут делать небольшие шаги к модернизации.

Эволюция интегрированной архитектуры – это прогресс, а не скачок. При правильной реализации усилия по модернизации повысят эффективность, тем самым увеличив рентабельность инвестиций и снизив эксплуатационные и производственные затраты. Это в конечном итоге поможет окупить первоначальные инвестиции.

В большинстве случаев процесс обновления требует времени и не может быть осуществлен немедленно. Необходимо тщательное планирование. Может потребоваться сторонний интегратор.Некоторые производители приводят доводы в пользу модернизации заблаговременно – от шести месяцев до года – чтобы обеспечить капитал, необходимый для реализации этих проектов модернизации; иногда даже не раньше следующего года.

План модернизации чрезвычайно важен в то время, когда производственное оборудование в США сталкивается с возрастающим устареванием.

[1] Гупта, Бхагвати Прасад. Модернизация промышленных машин .