- Alternde Equipment-Komponenten
- Zunahme der Ausfälle bei Produktaktualisierungen
- Ungeplante Ausfallzeiten
- Negative vorgelagerte Auswirkungen
- Pläne für nicht mehr vertriebene Produkte schränken die zukünftige Verfügbarkeit ein
- Proaktives Modernisierungsprogramm für Anlagen
- Anreize von Rockwell Automation für Produktpreise und Servicesupport
- Upgrade der PowerFlex® 525-Frequenzumrichter
- Erhebliche finanzielle und zeitliche Einsparungen
- Einfache Installation
- Neue Produktmerkmale und -funktionen
Von der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bis hin zur Körperpflege wächst die Nachfrage nach Einzelportionsverpackungen weiter. So investiert auch ein führender nordamerikanischer Getränkeanbieter weiterhin in seine Produktionskapazitäten und -anlagen, darunter eine seiner größten Produktionsstätten für Einzelportionsbehälter.
„Wir haben eine hochautomatisierte, knapp 56.500 Quadratmeter große Anlage“, erklärt ein leitender Automatisierungsingenieur der Anlage. „Wir sind hauptsächlich auf Rockwell Automation standardisiert. Von ControlLogix®- und CompactLogix™-Steuerungen bis hin zu Kinetix®-Servoantrieben und PowerFlex®-Frequenzumrichtern – fast alle unsere Geräte und Hauptkomponenten sind Produkte von Allen-Bradley® aus dem Katalog von Rockwell Automation.“
Herausforderung
Alternde Ausrüstung und Komponenten führen zu ungeplanten Ausfallzeiten
Doch nach 16 Jahren haben viele Maschinen und Komponenten ihre Altersgrenze erreicht.
„Ich habe einen unserer PowerFlex® 40-Frequenzumrichter entfernt, der eine Laufzeit von 70.000 Stunden hatte. Ob Alter, Hitze oder andere Faktoren – Elektronik in einer Anlagenumgebung hält nicht ewig“, so der Ingenieur. „Jedes einzelne Gerät, das wir hier haben, verfügt über eine Version der PowerFlex 40-Frequenzumrichter, darunter auch unsere Palettierer, Kartonsammelpacker und sogar Teile unserer Gebäudeausrüstung.“
Er schätzt, dass die Anlage über etwa 650 dieser älteren Frequenzumrichter verfügt, die zunehmend ausfallen. Oft hat das Abschalten zum Austausch eines Frequenzumrichters einen Dominoeffekt zusätzlicher Ausfälle verursacht.
„Bei reaktiven Ausfallzeiten verlieren wir mehr als nur die Ausfallzeit der Ausrüstung. Wir verlieren Ausfallzeiten in anderen Abteilungen, die von dieser Ausrüstung abhängig sind“, erklärt der Automatisierungsingenieur. „Vorgelagerte Abteilungen werden überproduzieren, und es ist für uns am Ende nur ein großes Problem, das über einen Produktionsausfall hinausgeht. Wir haben erkannt, dass dies uns schaden wird, bis wir eine Lösung finden.“
Lösung
Proaktives Modernisierungsprogramm
Aus diesem Grund begann diese Einrichtung mit Unterstützung des Distributors von Rockwell Automation Kendall Electric 2019 eine Modernisierung der Anlage, in der alle PowerFlex 40-Frequenzumrichter durch die neueren PowerFlex® 525-Frequenzumrichter ersetzt wurden. Diese Frequenzumrichter der nächsten Generation verfügen über ein innovatives, modulares Design, das eine schnelle und einfache Installation und Konfiguration sowie eine erweiterte Funktionalität unterstützt.
Die Anlage konnte auch von einem Migrationsprogramm für Frequenzumrichter von Rockwell Automation profitieren. Das in Nordamerika verfügbare Programm bietet Anreize für den Produkt- und Servicesupport, die Endkunden beim Upgrade alternder Motor-, Achssteuerungs- und Mikrosteuerungstechnologien unterstützen. Für jede fünf erworbene Frequenzumrichter erhalten Kunden möglicherweise einen sechsten umsonst, und für qualifizierte Projekte kann der Kundendienst-Support vor Ort enthalten sein.
Ergebnis
Erhöhte Funktionalität, erhebliche finanzielle und zeitliche Einsparungen
„Das Migrationsprogramm spielte eine wichtige Rolle bei unserer Entscheidung, insbesondere da wir 650 Frequenzumrichter kauften“, so der Automatisierungsingenieur. „Dadurch können wir erhebliche finanzielle Einsparungen erzielen, die wir wieder in das Projekt investieren können. Wir können einkaufen und das Projekt in zwei statt drei Phasen durchführen, sodass wir das Upgrade früher abschließen können.“
Das Werk beendete seine erste Phase von Upgrades im Jahr 2020. Bislang hat es etwa 400 neue Frequenzumrichter installiert und wird in diesem Jahr die zweite Installationsphase abschließen. Der Automatisierungsingenieur nannte mehrere Vorteile von der proaktiven Modernisierung und Migration zu den neuesten Versionen eines Produkts.
„Wir waren begeistert von der Zuverlässigkeit der PowerFlex 525-Frequenzumrichter. Die Installation und Programmierung ist zu Beginn wesentlich einfacher und man kann besser planen, wann es zu Ausfallzeiten der Ausrüstung kommt“ erklärt der Ingenieur. „Einer der größten Vorteile der Modernisierung ist die Möglichkeit, die Vorteile der neuen Funktionen zu nutzen, die mit dem Upgrade der verschiedenen Produkte von Rockwell Automation einhergehen.“
Dazu gehört die automatische Gerätekonfiguration (Automatic Device Configuration, ADC), die den Frequenzumrichter, den Austausch und die Inbetriebnahme eines ausgetauschten Frequenzumrichters vereinfacht. All dies reduziert Ausfallzeiten. Mit ADC konfigurieren Benutzer ihr Logix-Steuerungssystem, um die IP-Adresse des Frequenzumrichters automatisch einzustellen. Anschließend laden sie die Firmware und Konfiguration des Frequenzumrichters herunter und installieren sie.
„Unsere Techniker müssen lediglich einen Ausfall erkennen und dann den Frequenzumrichter austauschen. Dann ist ihre Arbeit erledigt, und die Automatisierung kümmert sich um den Rest. Es gibt keine Parameter, die nachvollzogen oder eingestempelt werden müssen.
Die SPS steuert all dies und richtet es ein“, erklärt der Automatisierungsingenieur. „Es erspart uns eine Menge Rätselraten und bedeutet für uns eine enorme Zeitersparnis. Es ist praktisch wie Plug-and-Play.“
Je nach Ausrüstung und Umständen schätzt er, dass ADC pro Austausch 60 bis 90 Minuten eingespart hat. Er hebt die Zusammenarbeit mir Kendall Electric hervor ist für die vorgeschlagene Lösung, dass KDP von ADC profitieren würde, sowie für den bisherigen Gesamterfolg der Migration der Frequenzumrichter dankbar.
„Der wichtigste Ratschlag, den ich geben würde, ist, mich auf die technischen Mitarbeiter von Rockwell Automation und deren Distributoren zu verlassen“, so der Automatisierungsingenieur. „Kendall hat unsere Anlagenanwendungen und die Fähigkeiten einiger neuerer Geräte wirklich verstanden. So konnten sie uns sagen: „Dies sind Funktionen, die Sie interessieren könnten“, was eine große Rolle bei unserer Migration spielte.“
Sobald die Anlage die Migration der PowerFlex-Frequenzumrichter abgeschlossen hat, wird sie sich auf das Upgrade der Kinetix-Servoantriebe konzentrieren. Diese Migration berechtigt auch zu Produkt- und Supportanreizen.
„Ein Austausch von fast 850 Frequenzumrichtern steht uns noch bevor“, merkt der Automatisierungsingenieur an. „Wir werden in den nächsten Jahren sehr beschäftigt sein.“
Veröffentlicht 3. September 2024