案例研究:系统集成商固定食品加工设备从3个原始设备制造商

一家领先的国家食品加工公司的包装研发(R&D)项目回应了人们对招聘和留住员工长时间在低温下工作的担忧，并研究了部分食品生产线的自动化。来自三个供应商的定制制造设备无法工作。霍夫曼工程公司被要求协助继续研发项目，其中包括维修、简化和集成。该项目包括可编程逻辑控制器(plc)、变频驱动器(vfd)、运动控制、编码器、安全传感器和智能安全继电器。

问:项目的范围和目标是什么?

答:该项目的范围包括修理由定制制造商设计和开发的无法工作的设备。这包括检查多通道进料系统、锯子和用于分类的输送系统，然后将其与三家原始设备制造商(oem)的包装/包装系统捆绑在一起。

目标包括:

• 简化不同系统的复杂性，实现食品加工到最终包装状态的无缝运输、对齐、位置协调和有效运输
• 将概念实现从失败状态转移到可用于进一步研究和实现使用自动化流程组装食品的设计概念的工作开发系统
• 从食品装配准备到包装的初始阶段的自动化控制
• 消除了大量高离职率的员工在公司非气候控制区域广泛工作的需要，从而保留了有价值的员工
• 持续的研发资金——取决于这个项目的成功。

问:项目中涉及哪些类型的自动化、控制或仪器仪表?

答:因为这是一个处于起步阶段的研发项目，所以大部分工作都是在现有硬件上完成的。在重新设计系统以与三家独立的oem集成时，霍夫曼工程公司使用了一家供应商的可编程逻辑控制器(plc)、变频驱动器(vfd)、运动控制、编码器、安全传感器和智能安全继电器。

问:项目中有哪些特别的挑战?

答:这个项目面临的挑战是多方面的。首先，在这个刚刚起步的项目中，现有的设备无法工作。它最初是由三家不同的原始设备制造商设计的，它们之间没有相互通信的设备。它需要重新设计编码器，因为编码器安装不当，导致噪音障碍和错误的反馈。输送机的电机速度也需要技术上重新调整产品，一旦它通过锯。虽然安全硬件已经到位，但没有按照最初的意图充分利用，需要进行调整。包装/包装设备使用专有控制器来限制与它和其他系统通信的能力。最终，在项目截止日期前维持研发项目的资金是整体的挑战。

问:这些运动和控制器问题是如何解决的?

答:解决方案始于客户和集成商之间的良好沟通。了解什么可行，什么不可行，以及客户的最终目标是什么，是一个必要且至关重要的起点。特别是对于一个处于起步阶段的研发项目(而不是一个从头开始设计和设计的新项目)，与现有团队的良好合作是成功的关键。首先必须清楚地了解项目所需的期望、时间表和最后期限。从那里，安排时间现场查看现有设备和设置是非常宝贵的。

从COVID-19大流行中吸取的教训之一是，虚拟连接技术的价值，虽然在某些情况下是有益的，但无法取代现场查看和使用设备的时间。

了解操作环境并在现场查看现有设备可以提供有价值的见解，最终证明对所有项目都更有效。在这种情况下，我们的机器安全认证工程师和他们带来的知识真的发挥了作用。工序中有一部分需要锯，这对工作人员的安全影响很大。如果不是在现场观察生产的操作顺序，我们是不会意识到这一点的。

对于任何包装工作，及时构建以测试并找出现有系统如何以及为什么在所有特性下运行，老实说，这是一个现场问题，并有高技能和认证的工程师来处理它。由此，在这种情况下，我们确定需要重新设计编码器并将其正确安装在生产线上以防止噪音污染，需要始终关注产品背压问题，并且需要提供HMI以允许操作人员不断调整速度和操纵其他因素，以便研发能够继续进行。

问:你能分享一些与项目相关的积极指标吗?

答:它成为一种可操作的集成机器，高效地运行生产线，并使大量员工免于在寒冷的温度下工作。然后，这些资源可以重新分配到公司的不同部门。这家公司从一条每天需要10多人在45-55华氏度的温度下工作的生产线，大幅减少了在这种环境下在生产线上工作的人数。

最终，不同设备的顺利运行取得了成功，并最终实现了研发项目的持续资金支持。

问:你从中得到了哪些教训或建议想与大家分享?

答:经验教训涵盖以下领域:项目周转、沟通、安全和现场访问。

1. 他们建造≠他们控制。仅仅在需要大量步骤的复杂系统上与制造商合作是不够的。在这一点上，系统集成商，特别是经过机器安全认证的系统集成商，是必要的，以简化复杂的系统，允许不同的系统相互通信，并保护操作员的安全。你不应该假设所有的制造者，虽然在建造方面非常有天赋，也知道如何应用控制。
2. 沟通=成功:最初和持续的对话，以检查什么是有效的，什么是无效的，以及对客户来说什么是成功的，这是至关重要的。即使你完成了一个项目，确保操作人员理解变化和任何新的操作模式，以及详细的文档，将确保他们觉得项目是成功的。
3. 安全应用≠安全应用正确:仅仅因为使用了安全控制(硬件)并不意味着它们与生产线上的其他要素(人或机器)一起正确使用。有一个经过认证的机器安全专家在手，确保设备运行的安全，最宝贵的资源，人。
4. 现场访问=权宜之计和高效的成功:能够在现场使用系统和设备的价值是无法用图片、视频或虚拟电话取代的。工程师将自己沉浸在环境中，可以观察机器和环境的各个方面，以产生最佳、最安全的结果。图片和其他媒体来源应该主要用于文档。

杰森Weedin是电气工程师吗基斯Mandachit是工程经理，都跟吗霍夫曼工程，一个系统集成商，是控制系统集成商协会)．CSIA是CFE媒体和技术内容合作伙伴，是一个全球性的非营利性专业协会，其使命是推动控制系统集成的实践，以造福成员及其客户。由内容经理马克·霍斯克编辑，控制工程， CFE传媒，mhoske@cfemedia.com．

关键词:包装机案例研究，系统集成

考虑一下这个

系统集成商可以让来自不同供应商的设备一起工作，即使供应商拒绝设计互操作性。

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