纸箱生产线传动系统升级"五步曲"

    目前很多纸箱厂还在使用老式的DC类传动系统为生产设备提供动力这类传动系统已经老化过时，更换零件所需成本日益攀升，找人对这些机器进行维护的困难性也与日俱增。而整体更换传动系统也并不是经济省钱的良方。

　　事实上并不需要更换整个传动系统，只要足够重视细节，就可以在不影响正常生产的情况下对陈旧老化的传动系统进行升级。接下来的这篇文章阐述的便是通过更换数字控制器和传动调整器有效升级传动系统。此外还说明了纸箱厂在不减少正常生产时间的情况下如何改造生产机器。

　　案例分析

　　1982年，位于美国明尼苏打州的一家纸箱厂安装了一台全新的一流生产设备。十年后，这套设备的传动系统已经过时，而更换传动零件所花成本非常高。所以1996年，该厂与Rockwell自动化公司合作对设备进行升级，安装最先进的数字传动系统调整器。Rockwell自动化公司和纸箱厂成功完成了设备翻新，同时也为其他希望进行传动系统升级而又不想减少生产时间的纸箱厂提供了一个成功范本。具体说来，在进行设备改造时，分为以下几步：

　　第一步：组建一个团队

　　为了获得最佳传动系统设计方案，要保证该团队中的成员来自纸箱厂的工程部门、保养维修部门和生产部门，同时还要包括传动系统供应商的销售工程师、项目经理、控制工程师和主要领域的服务工程师在这一阶段，该团队要做的事情包括：

　　·曰搜集并核对所有现有设备应用文件资料，并与现在安装在机器上的实际设备应用情况进行对比。同时还要检测所有现场设备、仪表盘线路及仪表盘。

　　·描述机器运行情况，包括传动系统的所有部分、机器的逻辑运行、互锁功能、操作界面和机器在将来可能扩展的功能。

　　根据明尼苏打的纸箱厂实际情况，该团队决定在三个不同时段(8—10小时)升级传动设备，扩大生产能力。团队在机器正常清洗期间实施了所有升级步骤(通常机器清洗时间为14小时)，在没有影响正常清洗工作的情况下完成了升级工作。
 
      第二步：设计新软件，选择新硬件

　　在对机器运行重新描述的基础上，团队为机器监控速度和牵引控制重新设计了软件，之后选择并订购了硬件。设计软件和选择硬件时，需要注意几点：

　　·一次性订购所有硬件可以防止将来出现硬件和软件不相容的情况。另外，所有硬件都随时可用，便于团队在制定每步实施命令时更具灵活性。

　　·全面审核整个工厂储存室将保证所有重要零件随时备用。同时，对所有正在使用和备用的传动系统零件进行全面库存审核，可以确保将来进行设备扩充时，零件随时可用。

　　一次性订购所有硬件使工厂生产更具灵活性，可在任何时间完成任何传动部分的升级，因为在生产过程中，随时都可能出现零配件问题或库存不足状况。

　　第三步：制定改造计划

　　传动设备供应商与团队一起制定设备改造计划时，共同的目标应该是使整个安装过程省时省力，并且要减少次级控制板设计数量。在一次设备改造过程中，在重新使用现有马达线路和远程场地控制线路时，新的次级控制板可以完全替代现有传动马达电枢调整器、马达现场调整器和本地逻辑动力供应。新的数字调整器应该可以直接驱动现有的DC马力模块组。

　　纸箱厂和Rockwell自动化一起组成团队设计设备改造计划。设备改造计划中包括所有安装的零件和先安装在次级控制板上的零件。次级控制板被设计用来适应现有设备摆放，这样在移开现有类似调整器这类系统时，就可以释放出空间。

　　第四步：保证升级顺利进行

　　项目团队应该设计出新的速度检测装置和绘图软件，这样机器就可以与现有传动部分的调整器相匹配。团队设计的软件中还应该包括所有传动部分调整器的应用程序。此外，团队还应该做好以下几件事：

软件应该设计成：所有部件一次命令即可完成。

　　·在软件检测上设计模拟电路，用来检测所有使用现有调整器的传动系统、将使用新的数字调整器的传动系统。这一测试包括互锁逻辑、驱动错误逻辑、操作人员输入并演示控制板以及调整器自身的设计。

　　·在模拟阶段，项目团队根据正常速度、虚拟速度和现时反馈启动和停止传动系统的每一个部分。这样，团队可以展示简单的速度调整器的传动调整。事实证明，这有助于训练工厂的电子仪器技术师。同时也保证了操作人员培训一次完成。传动系统诊断错误解决方案、预警系统、旧硬件和软件也需要检测以保证其精确性。

　　第五步：制定精确的时间表

　　不论设备改造工作是在年度储运损耗期间还是清洗时间进行，都非常有必要创建非常详细的计划并进行操作演练。

　　根据实际应用经验创建一个详细精确的项目时间表，并随时更新任务。生产部门可能要求进行很多改变以改进机器性能，因此要确定软件系统能够支持并适应任何改变。

　　纸箱厂要求整个团队必须非常完整、清楚地了解现有机器的运行、未来加强性能需要和实现这一目标的途径。这一过程要求每一步骤计划特别详细，并要求纸箱厂和传动系统供应商之间的紧密合作。只要对细节足够用心，无需牺牲生产时间就可以对传动系统进行升级。以这家明尼苏打州的纸箱厂为例，就将安装和机器停机的成本损耗降到最低确定为其设备改造的前提条件。在升级过程中，纸箱厂必须考虑下列成本因素：硬件和软件，安装成本、停机时间和安装时的劳动力成本。在整个项目中，整个工厂只用了4个半小时的计划外停机时间。                       ----李晓蕾（译）