Tools

Сименс УкраинаСименс Украина

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Дигитализация в стекольной промышленности

Преимущества цифрового проектирования

14 сентября 2017 г.

Благодаря дигитализации и взаимодействию в сети компании из сектора стекольного производства имеют возможность доказать свою конкурентоспособность

Как и в случае многих других отраслей промышленности, дигитализация считается необходимым шагом в стекольном производстве. Все изготовители стекла, производители комплектного оборудования (ПКО), специалисты по интеграции систем и даже инвесторы могут извлечь выгоду в том случае, когда цифровые данные из самых разнообразных источников можно не только генерировать, но также оценивать и использовать в качестве основы для принятия деловых решений.

Продукция стекольной промышленности присутствует повсеместно: в архитектуре, в повседневной жизни и даже в секторах исследований и передовых технологий (например, секторе солнечной энергетики). И хотя стекло производится в больших размерах и количествах, оно по-прежнему остаётся далеко не массовым продуктом. Обладая особыми физико-химическими характеристиками, оно может иметь решающее значение, будь то обеспечение света или тени, генерирование энергии или регулирование тепла. Кроме того, оно пользуется большим спросом в производстве смартфонов и сенсорных экранов. Глобализация и усиливающееся конкурентное давление на международном и местном рынках, необходимость сокращения расходов и крупные инвестиции в производственные предприятия, длительные периоды исследований и разработок, а также (что не менее важно) энергетические затраты и ограничения, налагаемые требованиями к охране окружающей среды, бросают серьёзный вызов компаниям в стекольной промышленности. На собрании промышленной рабочей группы по вопросам исследований и разработок VDMA (Германской федерации машиностроителей) руководитель стекольного направления Siemens Оливер Крапп заключил: «Производителям стекольной продукции, как и предприятиям в любой другой отрасли промышленности, постоянно приходится доказывать свою конкурентоспособность. Одним из способов для этого является дигитализация и взаимодействие в сети, например, благодаря сокращению срока вывода продукта на рынок и повышению гибкости в производстве».

Дигитализированное стекольное производство? Не совсем!

Однако на практике эта отрасль промышленности ещё не достигла такого уровня. Независимо от степени автоматизации, каждый современный стеклозавод и каждый ПКО вырабатывают и собирают цифровые данные. Но значительная часть такой информации теряется. Данные необходимо оценивать, грамотно объединять и расширять с помощью дополнительных датчиков и зондов для оптимизации заводов.

В стекольном производстве срок эксплуатации производственных установок можно разделить на стадии разработки продукта, разработки процесса и технологического оборудования, проектирования и построения производственной установки, эксплуатации и обслуживания. На цифровых предприятиях эти стадии больше не следует рассматривать как последовательные процессы, которые опираются друг на друга. Их следует считать цепочкой создания добавленной стоимости с обратной связью со всеми стадиями. Таким образом, необходимо, чтобы была возможность планировать, проверять и изменять все производственные этапы с помощью программного обеспечения. При этом большинство программных решений, которые используются в настоящее время, не совместимы друг с другом. Например, листы технических данных по-прежнему распечатываются и вносятся в другую систему вручную. Это метод не только требует много времени и денег, но и чувствителен к ошибкам. Более того, стекольные заводы часто используют разные системы с индивидуальными решениями для автоматизации, приводов, инструментального оснащения и технологии коммутации. Но такие изолированные решения являются неэффективными для цифрового производства, а первые шаги в направлении дигитализации предпринимаются с использованием современных сред разработки и конфигурирования.

Роджер Кнюттель

Калифорнийские производители стекла используют цифровые технологии

Американский изготовитель стекла «Gallo Glass» успешно реализовал этот подход. Для модернизации своих установок компания поручила «EME Maschinenfabrik Clasen GmbH» настроить и обновить цех по производству стекольной шихты, а также части системы возврата стеклобоя на её объектах по производству стеклянных бутылок. В то же время, система сквозной автоматизации для всего завода была оснащена стандартной системой управления процессами с программными средствами имитационного моделирования, что также было впервые. Это было сложной задачей особенно для цеха по производству стекольной шихты. Существовало несколько сотен разных сочетаний и маршрутов транспортировки, которыми могла следовать шихта (сырьё) на пути к печам. Благодаря новому решению появилась возможность объединить приложения для взвешивания, смешивания и конвейера в системе автоматизации, что освободило от значительного давления персонал, обслуживающий оборудование. Общим результатом стала возможность проектировать более гибкий и безопасный производственный процесс.

По словам начальника отдела организации технического контроля компании «EME» Роджера Кнюттеля, дигитализация оправдывает себя, особенно когда речь идёт о виртуальном вводе в эксплуатацию и моделировании установки, поскольку сейчас «мы можем испытывать и пускать наши установки в эксплуатацию вообще без какого-либо механического или электрического оборудования. Неисправности выявляются и устраняются, что существенно сокращает срок ввода в эксплуатацию на самом объекте». По его подсчётам, время технического обслуживания на стадии конфигурирования и испытания сократилось приблизительно на две третьих.

«Gallo Glass» осуществляют деятельность на своём усовершенствованном заводе со штаб-квартирой в г. Модесто, штат Калифорния с 2015 года. Общезаводская автоматизация и конфигурирование автоматизированного завода с помощью ультрасовременных средств контроля являются важным шагом на пути к повышению гибкости и безопасности. Всё это стало возможным благодаря системе управления процессами Simatic PCS 7 и ПО имитационного моделирования Simit.