煙草業自動化的未來布局

煙草業自動化的未來布局


在德國漢諾威最近召開的兩變頻器個貿易展表明，煙葉加工自動化的未來布局將受到智能化、標准化以及垂直整合改良進一步分配的影響。



　　維基百科（Wikipedia）即自由互聯網百科全書，把自動化定義爲“使用諸如計算機的控制系統來控制工業機械和加工程序，替代人工操作員”。實際上，計算機已經占據了自動化的主要位置；此外，一個自動化生産地點的“心髒”最好描述爲一個大的相互制約的計算機網絡。



　　如果我們在過去15年內尋找煙草加工程序任何可能的變化以及相關設備的話，並沒有太多的內容。然而，自動化世界已經發生了巨大變化。在所有的設備――通訊、系統、傳感器和保護措施中，改變是巨大的伺服馬達，並且還在繼續進行。今天，數量快速增加的現場傳感器中有一個小計算機，除了轉換相關的物質數據外，還設定了傳達並通知其工作狀態能力的功能。



　　世界上最大的工業展覽漢諾威工業博覽會，其年度工業自動化和國際過程自動化技術與設備展覽會，反映了自動化世界的改變。在今年德國4月24日－28日漢諾威舉辦的漢諾威工業博覽會上，來自30多個國家的1300個自動化抓住機會展示他們在自動化技術過程方面的觀點。



　　印度，是世界上經濟增長最快的國家，是今年博覽會的合作國家。4月24日，印度首相Manmohan Singh和德國總理Angela Merkel參觀了博覽會，同來自兩個國家的領先經理進行了交談。印度工資水平低，而教育水平高，幾個全球自動化制造商展示了印度的研究和生産地點。



　　持續進行自動化



　　在過去幾年內，一系列新的自動化技術和標准現在已經成爲應用標准。該文章密切關注這些持續變化，將在長期基礎上定義煙草業自動化世界的變化。這些趨勢主要是根據壽命周期成本或者所有權方面的總成本而定，在這方面煙草業的終端消費者將獲得真正的利益。ARC咨詢集團在2004年開展的一項研究顯示基于平均20多年壽命的最初安裝成本，自動化占到了每年維修費用的9%。基于此，在壽命周期中，大約産生了180%的附加成本，不包括利息和由于自動化故障所導致的停生所造成的損失。



　　隨著“最佳自動化實踐”的理念，將繼續從制造商自動化理念應當和自動化解決方案提供商高水平的實施結合起來中受益，並確保終端客戶享有真正的利益。



　　智能裝置分配



　　在大約20年的時間內，可程式控制器（PLC）已經成爲工廠自動化的中心。曆史上，與有更多計算能力的PC基礎上的解決方案相比，硬件系統的可靠性和穩定性都有優勢，但是這些差異正在消失。不用說，總之PLC達到了高度複雜的和長期可靠的水平。許多供應商現在既提供“植入的”PC硬件，也提供標准的PLC處理器用于程序控制。但是隨著現場快速和可靠的傳遞工具的出現，現在這種方法爲智能裝置的分配打開了道路。多種售貨機IEC 61131成功的故事就是CoDeSys PLC程序打包的一個好例子，現在其3。0修訂版已經出現。目前，它和150多種不同的PLCs，如Moeller或者Wago共同使用。



　　對于程序傳遞標准OPC標准也適用。這種標准大大減少了獨特的、專有軟件驅動包的需求，降低了多種零售機解決方案的維修成本。



　　工廠模型、命名、活動和交互界面的新國際ISA S95自動化標准，都有助于使自動化軟件兼容。在工業的其他分支中，對煙草業來說根據S95命名的大會優化結構和工作流程模型是一個巨大的挑戰。益處是，在所謂的ERP和MES水平上S95兼容自動化應用之間選擇日漸增加。



　　考慮到煙草加工，新ISA S88標准（批處理）對程序和配方管理或者調香命名大會有很大的印象。許多SCADA軟件包用于監控器程序操作，例如InTouch（Invensys）、Factory Link（UGS）、iFix（GE Fanuc）、WinCC（Siemens）或者RSView（Rockwell），都在他們的相關配置工具上采取了這些命名慣例。



　　無線自動化



　　10年前，在工廠用無線傳遞方式操作工廠設備是不可想象的。改變條件的一個原因是來自通行行業的通信標准、芯片和安全軟件解決方案的可用性。結果，WLAN、Bluetooth和GSM已經開始在工廠內使用了。



　　在2006年漢諾威工業博覽會上，在無線區域展示了該領域的創新技術。無線通信行業的主要廠家，例如天線供應商Hirschmann、工廠設備制造商Hand Held産品或者元件供應商Cisco，都強烈推動新設備。現在，已經證實的無線轉移工廠總線傳遞程序存在，如Profibus、DeviceNet或者遠程以太網。



　　在煙草業，穩定的無線傳遞可以在許多有用的設備上使用，例如使用移動設備服務産品庫存。另外，對長期成本節約設備感興趣：移動PDA或者便攜式電腦能爲個人提供系統出錯的服務，並且在出錯的位置上提供必要的系統信息，因此減少了停工時間，不用通常所需要的一個人在電腦旁，一個人在機器旁的方法進行維修。



　　協調安全性



　　目前，所有分配I/O元件的主要供應商支持整體安全理念。這意味著不需要安裝額外的線路或者總線系統。程序和安全傳遞使用同樣的傳遞線路，將減少安裝和維修成本。驗證的解決方案可以達到風險認證水平4/EN 954-1或者SIL 3/IEC 61508，例如CANopenSafety、Profisafe或者TwinSafe。他們包括例如緊急制動和燈障礙區域保護功能。在安全設施方面利用無線傳遞是可能的，由于事實上傳遞繼續通過證明有效的軟件進行監控。



　　提高工廠的整體性



　　制造實施體系（MES）現在是一個新的快速增長的軟件解決方案，使的生産程序更加透明。這些IT工具構成了實地和企業資源計劃系統如SAP/R3真實數據之間的橋梁，抓獲並處理一系列通過工廠數據收集和鉚釘機機器數據庫獲得的數據。他們把這些數據減少到了相對小的信息，如管理水平所需要的信息。另外，可以得到材料和單個機器生産能力的細節，因此支持系統控制。對于卷煙制造商來說，現在這個挑戰是在一個水平上詳細說明他們工廠的要求，以確保MES的安裝順暢，可以連續運行，並且對投資回報快速。



　　MES系統是整合工廠垂直和水平系統的理想工具。



　　MES應用的快速增長，得到了S95和S88標准的成功推動，是部分HMI數字工廠的可見部分。目前市場上有50多個不同的打包程序。應用在煙草業的MES軟件包括InTrack（Wonderware）或者Simatic IT Tobacco（Siemens）。