Monitorowanie poziomu z kontrolą uzupełniania dla fabryki doniczek
Przykład zastosowania
Wizualizacja i analiza poziomów za pomocą moneo RTM oraz kontrola wewnętrznych procesów logistycznych
Żywica i utwardzacz tworzą razem żywicę zalewową; kluczowy komponent w produkcji czujników. Zalewanie za pomocą tych materiałów pomaga chronić elektronikę przed wstrząsami, wibracjami i wilgocią.
Dostępność żywicy i utwardzacza w beczkach jest niezbędna do utrzymania niezawodności i jakości produktów podczas procesu produkcyjnego. W związku z tym należy monitorować poziom żywicy i utwardzacza w beczkach. Ponadto należy zautomatyzować wewnętrzne procesy logistyczne związane z uzupełnianiem materiałów.
Sytuacja wyjściowa
Do tej pory wewnętrzny system kontroli zakładu monitorował aktualny poziom beczek zawierających komponenty. Konieczna wymiana beczki jest sygnalizowana lampką sygnalizacyjną. Materiał do uzupełnienia instalacji musi być aktywnie zamawiany pocztą z magazynu centralnego. Zautomatyzowana kontrola uzupełniania nie istnieje.
Kolejnym problemem było zbyt wczesne dostarczanie niektórych materiałów. Doprowadziło to do tego, że materiały były używane po upływie ich faktycznej daty ważności.
Co więcej, żywica i utwardzacz muszą zaaklimatyzować się w środowisku produkcyjnym przed użyciem. W szczególności w chłodniejszych miesiącach, dostawy materiałów z krótkim wyprzedzeniem prowadziły do różnych problemów, zwłaszcza jeśli nie było wystarczająco dużo czasu na dostosowanie się do temperatury otoczenia.
Cel projektu
Obecnie celem jest zapewnienie w zakładzie dostaw surowców zorientowanych na popyt. Obejmuje to monitorowanie poziomu beczek. Ponadto pomysł polega na wprowadzeniu zautomatyzowanego procesu zamawiania w celu uzupełnienia surowców, aby zapewnić ich dostępność w punkcie użytkowania.
Wdrożenie
Oprogramowanie moneo RTM jest zainstalowane centralnie na serwerze. Master IO-Link jest podłączony do serwera poprzez wewnętrzną sieć VLAN w ramach sieci IT firmy. Czujniki poziomu są połączone z masterem IO-Link przez IO-Link.
Czujniki poziomu są już zainstalowane w zakładzie i przesyłają aktualny poziom do systemu sterowania zakładem. Aby zapewnić, że ten przypadek użycia można wdrożyć bez wpływu na oryginalny system sterowania instalacją, wykorzystywana jest ścieżka Y.
moneo RTM jest podłączony do modułu SAP MM* i modułu SAP PM** za pośrednictwem interfejsu SFI. moneo RTM wysyła zdefiniowane alarmy / zdarzenia do SAP za pośrednictwem interfejsu SFI. W zależności od rzeczywistego procesu dalsze przetwarzanie odbywa się w module SAP MM lub PM.
Przekroczenie progu uruchamia proces żądania zamówienia w magazynie centralnym oddalonym o kilka kilometrów. Proces ten kończy się, gdy materiał jest dostępny w produkcji, a czujnik poziomu wskazuje, że zbiornik jest ponownie pełny. Jest to określane jako Kontrola uzupełniania SFI.
*Moduł SAP MM = moduł "Gospodarka materiałowa" służący do planowania i kontrolowania przepływu materiałów w firmie
. **Moduł SAP PM = moduł "Konserwacja instalacji" do zarządzania wszystkimi zleceniami konserwacji i serwisowania w firmie
Rezultat
- Optymalizacja procesów od konserwacji opartej na czasie do kontroli wewnętrznych procesów logistycznych
- Połączenie z systemem SAP za pośrednictwem interfejsu SFI
- Zautomatyzowane, wewnętrzne zamawianie surowców w SAP poprzez Kontrolę uzupełniania SFI
- Dzięki rejestrowaniu wartości z czujników i wykorzystaniu oprogramowania moneo, szczegółowe informacje o poziomach mogą być rejestrowane i wizualizowane w przejrzysty sposób
- Szybka reakcja na zmieniające się parametry procesu dzięki zintegrowanemu zarządzaniu alarmami
- Uzupełnianie mediów zgodnie z wymaganiami poprzez zautomatyzowane procesy uzupełniania
- Identyfikacja przekroczenia i niedopełnienia wartości progowych
- Zoptymalizowane wykorzystanie instalacji poprzez zapewnienie dostępności maszyn i zwiększenie jakości procesu
- Konwersja wartości czujników na informacje istotne dla procesu za pomocą modelowania danych (wartości obliczone)
Struktura systemu
W aplikacji wykorzystywane są dwie beczki, każda wyposażona w jeden czujnik poziomu. W związku z tym elementy 3 i 4 są wymagane dwukrotnie.
Kokpit
Kokpit zapewnia użytkownikowi przegląd wszystkich istotnych wartości procesowych.
- Aktualny poziom w zbiorniku w mm
- Sygnalizacja świetlna dla wartości ostrzegawczej i alarmowej poziomu
- Aktualny poziom w zbiorniku w litrach
Analiza
Analiza dostarcza informacji na temat zużycia w ujęciu historycznym. Pozwala to na wyciągnięcie wniosków na temat wykorzystania wydajności instalacji. Ponadto możliwe jest oszacowanie oczekiwanej żywotności beczki. Zdobyta wiedza może pomóc logistyce wewnętrznej w konsekwentnej optymalizacji dostaw materiałów.
Reguły dot. zgłoszeń
Wartości dolnych i górnych progów ostrzegawczych i alarmowych są zdefiniowane dla każdego z dwóch czujników poziomu. Wartości te są oparte na doświadczeniu w zakresie konserwacji.
- Górne ostrzeżenie = zresetowanie wszystkich zgłoszeń po wymianie beczki
- Dolne ostrzeżenie = ponowne zamówienie i dostarczenie nowej beczki w instalacji
- Dolny alarm = wymiana beczki w instalacji
Zarządzanie zasadami przetwarzania zgłoszeń
Kreator reguł przetwarzania zgłoszeń ułatwia definiowanie działań, które należy podejmować wprzypadku wystąpienia ostrzeżeń ialarmów.
W poniższym przypadku przetwarzanie zgłoszeń odbywa się za pośrednictwem interfejsu SFI do modułu SAP MM i PM. Jeśli poziom spadnie poniżej progu, interfejs SFI przekazuje naruszenie progu do modułu SAP MM lub PM równolegle do komunikatu w moneo. W takim przypadku proces kontroli uzupełniania jest uruchamiany automatycznie.
Połączenie moneo z systemem SAP
- Adres serwera SAP/SFI
- Port serwera SAP SFI
- Użytkownik SAP/SFI
- Hasło użytkownika SAP/SFI
Konfiguracja reguły przetwarzania zgłoszeń
- Definiuje, jaka zasada jest stosowana
- Definicja progów (4) i źródeł danych (5)
- Definiuje pilność ostrzeżeń lub alarmów
- Definicja odnośnych wartości progowych
- Definicja odnośnych źródeł danych
Komunikat w systemie SAP
Dokument materiałowy w module SAP MM
Zlecenie konserwacji w module SAP PM
Kontrola uzupełniania SFI
Kontrola uzupełniania SFI służy do automatycznego żądania i dostarczania materiałów eksploatacyjnych. Jeśli zdefiniowany dolny próg ostrzegawczy beczki zostanie przekroczony, w systemie moneo tworzone jest zgłoszenie ostrzegawcze. Zgłoszenie to jest przekazywany do systemu SAP przez skonfigurowaną regułę przetwarzania zgłoszeń. W tym przypadku jest to moduł SAP MM. Automatycznie generowany jest dokument z prośbą o niezwłoczne dostarczenie wymaganego materiału.
Dokument ten jest przetwarzany w magazynie centralnym, skąd odpowiedni materiał jest transportowany do lokalizacji pobranych elementów. Jeśli dolny próg alarmowy zostanie teraz przekroczony, osoba odpowiedzialna za instalację może na czas zastąpić pustą beczkę przez dostarczoną pełną beczkę. Aby zapewnić prawidłowe wykrywanie zmiany beczki, monitorowany jest również górny próg ostrzegawczy beczek. Jeśli górny próg zostanie przekroczony, moneo i moduł SAP MM rozwiążą początkowe naruszenie dolnego progu.
Aby zapobiec naruszeniom progów podczas wymiany beczek lub innych prac konserwacyjnych, czujnik optyczny monitoruje stan zamknięcia drzwi, za którymi znajdują się dwie beczki. Jeśli drzwi zostaną otwarte, wartość procesowa czujnika zostanie nadpisana, dopóki drzwi pozostają otwarte. Osiągnięto to za pomocą funkcji Data Flow Modeler.
- Górny próg ostrzegawczy
- Dolny próg ostrzegawczy
- Dolny próg alarmowy
- Beczka jest pełna
- Zawartość beczki jest zużywana podczas procesu produkcji
- Poziom osiąga dolny próg ostrzegawczy
- Zgłoszenie jest generowane w systemie moneo i przesyłane z systemu SAP za pośrednictwem interfejsu SFI. Jednocześnie rozwiązywane jest zgłoszenie dotyczące przekroczenia górnego progu ostrzegawczego podczas poprzedniej zmiany beczki
- Nowy materiał jest zamawiany w systemie SAP i generuje zgłoszenie w magazynie centralnym ifm
- Nowy materiał jest transportowany przez usługę logistyczną ifm do lokalizacji pobranych elementów.
- Poziom osiąga dolny próg alarmowy
- W systemie moneo generowane jest zgłoszenie, a osoba odpowiedzialna za zakład jest informowana o koniecznej zmianie beczki za pośrednictwem modułu SAP PM
- Pusta beczka zostaje zastąpiona przez dostarczoną pełną beczkę.
- Poziom osiąga zatem górny próg ostrzegawczy podczas wymiany beczki
- Po osiągnięciu górnego progu ostrzegawczego zgłoszenie naruszenia dolnego progu ostrzegawczego zostaje rozwiązane
Obliczone wartości
Poniższa wartość jest dodatkowo obliczana na podstawie poziomu.
Aktualny poziom w zbiorniku w litrach
Ponieważ powierzchnia dna beczki jest znana, wielkość napełnienia można łatwo określić za pomocą wzoru powierzchnia dna x poziom.
- Aktualny poziom w zbiorniku w mm
- Współczynnik konwersji jednostki źródła danych, tutaj 1 = mm
- Powierzchnia podstawowa zbiornika w mm²
- Współczynnik do konwersji jednostki wyjściowej, tutaj 1.000.000 = litry
- Skalowanie jednostki w mm
- Powierzchnia podstawy w mm² razy poziom w mm = objętość w mm³.
- Skalowanie jednostki wyjściowej z mm³ na litry (dm³)
- Objętość w litrach stanowiąca wynik obliczeń
Pomijanie wartości procesu przy otwartych drzwiach
Przedstawiony poniżej model przepływu danych jest używany do monitorowania drzwi w celu ograniczenia ryzyka nieprawidłowego zamawiania wynikającego z niezamierzonego wyzwolenia progu podczas wymiany beczki lub prac konserwacyjnych na beczkach z żywicą zalewową:
- Aktualny poziom zbiornika w mm (wartość wejściowa)
- Stała, o którą wartość wyjściowa ma być pomijana
- Wejście wyzwalające do aktywacji obejścia
- Funkcja double to boolean - konwersja wartości numerycznej na wartość Boolea: prawda = 1 / fałsz = 0
- Wejście A bloku funkcyjnego signal switch jest wyprowadzane, gdy tylko wejście przełączające ma wartość logiczną false=0 lub wejście B jest wyprowadzane, kiedy wejście przełączające ma wartość true=1.
- Wynik (wartość wyjściowa)
