Täyttöohjauksella varustettu täyttötason valvonta valulaitteistolle
Käyttöesimerkki
Täyttötasojen visualisointi ja analysointi moneo RTM:llä sekä sisäisten logistiikkaprosessien ohjaus
Hartsi ja kovete muodostavat yhdessä valuhartsin; se on keskeinen komponentti anturien valmistuksessa. Valu näillä materiaaleilla auttaa suojaamaan elektroniikkaa iskuilta, tärinältä ja kosteudelta.
Hartsin ja kovetteen käytettävyys tynnyreissä on välttämätöntä tuotteiden luotettavuuden ja laadun ylläpitämiseksi tuotantoprosessin aikana. Sen vuoksi hartsi- ja kovetetynnyreiden täyttötasoja on valvottava. Lisäksi materiaalien täyttöä koskevat sisäiset logistiikkaprosessit on automatisoitava.
Lähtötilanne
Laitteiston sisäinen ohjausjärjestelmä on valvonut tähän saakka komponentteja sisältävien tynnyreiden nykyistä täyttötasoa. Merkkivalo ilmoittaa, kun tynnyri täytyy vaihtaa. Laitteiston täyttämiseen tarvittavaa materiaalia on pyydettävä aktiivisesti sähköpostitse keskusvarastosta. Automaattista täyttöohjausta ei ole olemassa.
Toinen ongelma oli se, että jotkin materiaalit toimitettiin liian aikaisin. Tämä johti siihen, että materiaalia käytettiin sen todellisen säilyvyyspäivämäärän yli.
Lisäksi hartsi ja kovete on sopeutettava tuotantoympäristön lämpötilaan ennen käyttöä. Erityisesti kylmempinä kuukausina materiaalin toimittaminen lyhyellä varoitusajalla johti erilaisiin ongelmiin, varsinkin jos materiaalilla ei ollut riittävästi aikaa sopeutua ympäristölämpötilaan.
Projektin tavoite
Nyt tavoitteena on luoda laitteistolle tarpeeseen perustuva raaka-aineiden toimitus. Tämä kattaa myös tynnyrien täyttötason valvonnan. Lisäksi on tarkoitus ottaa käyttöön automaattinen tilausprosessi raaka-aineiden täyttöä varten, jotta varmistetaan niiden saatavuus käyttöpaikalla.
Toteutus
moneo RTM-ohjelmisto asennetaan keskuspalvelimelle. IO-Link-master yhdistetään palvelimeen yrityksen IT-verkossa sisäisen VLAN-verkon kautta. Tasoanturit liitetään IO-Link-masteriin IO-Link in kautta.
Tasoanturit on valmiiksi asennettu laitteistoon, ja ne lähettävät nykyisen täyttötason laitteiston ohjausjärjestelmään. Y-väylää käytetään, jotta tämä käyttötapaus voidaan toteuttaa vaikuttamatta laitteiston alkuperäiseen ohjausjärjestelmään.
moneo RTM liitetään SAP MM -moduuliin* ja SAP PM -moduuliin** SFI-rajapinnan kautta. moneo RTM lähettää määritellyt hälytykset/tapahtumat SAP:lle SFI-rajapinnan kautta. Jatkokäsittely suoritetaan SAP MM- tai PM-moduulissa varsinaisesta prosessista riippuen.
Raja-arvon ylitys käynnistää tilauspyyntöprosessin useiden kilometrien päässä sijaitsevassa keskusvarastossa. Prosessi päättyy siihen, että materiaalia on saatavilla tuotannossa, ja tasoanturi ilmoittaa, että tynnyri on jälleen täynnä. Tätä kutsutaan SFI-täyttöohjaukseksi.
*SAP MM -moduuli = Material Management (Materiaalinhallinta) -moduuli yrityksen sisäisen materiaalivirran suunnitteluun ja ohjaukseen
**SAP PM -moduuli = Plant Maintenance (Laitteiston hallinta) -moduuli yrityksen kaikkien huolto- ja korjaustilausten hallintaan
Tulos
- Prosessien optimointi aikapohjaisesta huollosta sisäisten logistiikkaprosessien ohjaukseen
- Yhteys SAP-järjestelmään SFI-rajapinnan kautta
- Raaka-aineiden automatisoitu, sisäinen uudelleentilaus SAP-järjestelmässä SFI-täyttöohjauksen kautta
- Täyttötasoista voidaan tallentaa yksityiskohtaisia tietoja anturiarvoja mittaamalla ja moneo-ohjelmistoa hyödyntämällä ja tiedot voidaan visualisoida selkeästi
- Nopea reagointi muuttuneisiin prosessiparametreihin integroidun hälytyshallinnan kautta
- Aineiden uudelleentäyttö tarpeen mukaan automatisoitujen täyttöprosessien avulla
- Raja-arvojen ylitysten ja alitusten tunnistus
- Laitteiston käytön optimointi varmistamalla koneiden käytettävyys ja parantamalla prosessin laatua
- Anturiarvojen muuntaminen prosessin kannalta merkitykselliseksi informaatioksi datamallinnuksen avulla (lasketut arvot)
Järjestelmän rakenne
Sovelluksessa käytetään kahta tynnyriä, joissa kummassakin on yksi tasoanturi. Näin ollen komponentteja 3 ja 4 tarvitaan kaksi kertaa.
Mittaristo
Tämä mittaristo tarjoaa käyttäjälle yleiskatsauksen kaikista olennaisista prosessiarvoista.
- Säiliön nykyinen täyttötaso millimetreinä
- Merkkivalonäyttö täyttötason varoitus- ja hälytysarvolle
- Säiliön nykyinen täyttötaso litroina
Analyysi
Analyysi mahdollistaa aikaisemman kulutuksen tarkastelun historiasta. Sen avulla voidaan tehdä johtopäätöksiä laitteistokapasiteetin käytöstä. Lisäksi tynnyrin odotettavissa oleva käyttöikä on mahdollista arvioida. Näiden tietojen avulla sisäinen logistiikka voi optimoida johdonmukaisesti materiaalien toimitukset.
Tukipyynnön käsittelysäännöt
Kummallekin tasoanturille määritellään alemmat ja ylemmät varoitus- ja hälytysraja-arvot. Nämä arvot perustuvat huoltokokemukseen.
- Ylempi varoitus = kaikkien tukipyyntöjen nollaus tynnyrin vaihdon jälkeen
- Alempi varoitus = uuden tynnyrin tilaaminen ja toimittaminen laitteistoon
- Alempi hälytys = tynnyrin vaihtaminen laitteistossa
Tukipyynnön käsittelysääntöjen hallinta
Tukipyyntöjen käsittelysääntöjen ohjattu toiminto helpottaa varoitusten ja hälytysten yhteydessä suoritettavien toimien määrittelyä.
Seuraavassa tapauksessa tukipyynnön käsittely lähetetään SAP MM- ja PM-moduuliin SFI-rajapinnan kautta. Jos täyttötaso laskee alle raja-arvon, SFI-rajapinta välittää raja-arvon loukkauksen SAP MM- tai PM-moduuliin samanaikaisesti moneoon lähetettävän viestin kanssa. Tällöin täytön ohjausprosessi käynnistyy automaattisesti.
moneon yhteys SAP-järjestelmään
- SAP/SFI-palvelimen osoite
- SAP SFI-palvelimen portti
- SAP/SFI-käyttäjä
- SAP/SFI-käyttäjän salasana
Tukipyynnön käsittelysäännön määrittely
- Määrittelee, mitä sääntöä sovelletaan
- Raja-arvojen (4) ja tietolähteiden (5) määrittely
- Määrittelee varoitusten tai hälytysten kiireellisyyden
- Asiaankuuluvien raja-arvojen määrittely
- Vastaavien tietolähteiden määrittely
Viesti SAP-järjestelmässä
Materiaalidokumentti SAP MM -moduulissa
Huoltotilaus SAP PM -moduulissa
SFI-täyttöohjaus
SFI-täyttöohjausta käytetään kulutusmateriaalien automaattiseen tilaukseen ja toimitukseen. Jos tynnyrille määritelty alempi varoitusraja alittuu, moneossa luodaan varoitustukipyyntö. Tämä tukipyyntö lähetetään SAP-järjestelmään asetetun tukipyynnön käsittelysäännön välityksellä. Tässä tapauksessa se on SAP MM -moduuli. Dokumentin luonti tapahtuu automaattisesti, ja siinä pyydetään tarvittavan materiaalin pikaista toimitusta.
Tämä dokumentti käsitellään keskusvarastossa, josta vastaava materiaali kuljetetaan tuotteiden keräilypaikkaan. Jos alempi hälytysraja alittuu nyt, laitteiston vastuuhenkilö voi vaihtaa tyhjän tynnyrin nopeasti toimitettuun täyteen tynnyriin. Jotta tynnyrinvaihdon oikeaoppinen tunnistus voidaan varmistaa, myös tynnyrien ylempää varoitusrajaa valvotaan. Jos ylempi raja-arvo ylittyy, moneo ja SAP MM -moduuli ratkaisevat alkuperäisen alemman raja-arvon loukkauksen.
Raja-arvoloukkaukset estetään tynnyrin vaihdon tai muun huoltotyön aikana optisella anturilla, joka valvoo sen oven sulkemistilaa, jonka takana kaksi tynnyriä sijaitsevat. Jos ovi avataan, anturin prosessiarvo päällekirjoitetaan niin pitkäksi aikaa kuin ovi on auki. Tämä saavutettiin Data Flow Modeler -toiminnolla.
- Ylempi varoitusraja
- Alempi varoitusraja
- Alempi hälytysraja
- Tynnyri on täynnä
- Tynnyrin sisältö kulutetaan tuotantoprosessin aikana
- Täyttötaso saavuttaa alemman varoitusrajan
- Moneossa luodaan tukipyyntö, joka lähetetään SAP-järjestelmästä SFI-rajapinnan kautta. Samalla ratkaistaan tukipyyntö ylemmän varoitusrajan ylittymisestä edellisen tynnyrinvaihdon aikana
- Uutta materiaalia pyydetään SAP-järjestelmässä, ja tämä luo tukipyynnön ifm-keskusvarastoon
- ifm:n logistiikkapalvelu kuljettaa uuden materiaalin keräilypaikkaan.
- Täyttötaso saavuttaa alemman hälytysrajan
- moneossa luodaan tukipyyntö ja laitteiston vastuuhenkilölle ilmoitetaan tarvittavasta tynnyrinvaihdosta SAP PM -moduulin kautta
- Tyhjä tynnyri vaihdetaan toimitettuun täyteen tynnyriin.
- Täyttötaso saavuttaa siis ylemmän varoitusrajan, kun tynnyri vaihdetaan
- Kun ylempi varoitusraja saavutetaan, alemman varoitusrajan loukkausta koskeva tukipyyntö tulee ratkaistuksi
Lasketut arvot
Seuraava arvo lasketaan lisäksi täyttötason perusteella.
Säiliön nykyinen täyttötaso litroina
Koska tynnyrin lattiatila on tunnettu, täyttömäärä voidaan määrittää helposti kaavalla lattiatila x täyttötaso.
- Säiliön nykyinen täyttötaso millimetreinä
- Tietolähteen yksikön muuntokerroin, tässä 1 = mm
- Säiliön pohjapinta-ala, mm²
- Lähtöyksikön muuntokerroin, tässä 1 000 000 = litraa
- Yksikön skaalaus millimetreinä
- Pohjapinta-ala millimetreinä² kerrottuna täyttötasolla millimetreinä = tilavuus millimetreinä³
- Lähtöyksikön skaalaus mm³:stä litroiksi (dm³)
- Tilavuus litroina laskennan tuloksena
Prosessiarvon ohitus oven ollessa auki
Jäljempänä kuvattua tietovuomallia käytetään oven valvontaan, jotta voidaan pienentää virheellisen tilauksen riskiä, jonka raja-arvon tahaton laukeaminen aiheuttaa tynnyrinvaihdon tai valuhartsitynnyrien huoltotöiden aikana:
- Säiliön nykyinen täyttötaso millimetreinä (tuloarvo)
- Kiinteä vakio, jolla lähtöarvo ohitetaan
- Laukaisutulo ohituksen aktivoimiseksi
- Toimintolohko kaksinkertainen suhteessa Booleen - numeroarvon muuntaminen Boolen arvoksi: tosi = 1 / epätosi = 0
- Toimintolohko signaalikytkimen tulo A tuotetaan heti, kun vaihtotulo on false=0, tai tulo B tuotetaan heti, kun vaihtotulo on true=1.
- Tulos (lähtöarvo)
