数据收集导致减少报废，提高质量

栏: 亚铁铸件需要精密的配合 可持续的统计数据 完整的过程跟踪

Intermet已经经营了150多年，被认为是设计、工程和制造球墨铸铁、铝、镁和锌铸件的专家。该工厂每年的生产能力超过70万吨。总部位于得克萨斯州沃斯堡，该公司由三个多工厂制造部门组成:亚铁，压铸和PCPC(压力-反压铸造，一种先进的铝铸造技术)。Intermet的产品包括底盘、制动器、动力系统和汽车内部部件，并且可以在大多数主要汽车制造商生产的车辆上找到。

啤酒厂的应用程序 新比利时酿酒公司的首席自动化和电气工程师在采访中解释了该公司的可持续生产方法。访问www.globalelove.com/CEtv观看和了解啤酒厂独特的级联PID循环，甲烷气体热电联产等。

生物滤池系统 当丰田在加拿大的铝制轮毂厂增加了第三个喷漆室时，所有人都预计VOC(挥发性有机化合物)的排放会增加。相反，工厂采用了先进的生物过滤系统。搜寻挥发性有机化合物www.globalelove.com更多信息。

可持续的统计数据 .9是功率因数测量(90%)，大多数公用事业公司收取附加费。在一年的时间里，低于这个比率的功率因数可以转化为数千甚至数万美元。

在20世纪90年代初，Intermet开始与GE发那科智能平台合作，在其哥伦布，GA，铸造厂(黑色集团的四个设施之一)实施Proficy HMI/SCADA iFIX监测和控制。目标是加快整个工厂的生产数据收集和共享。应用程序迅速扩展，该公司现在已经升级到4.0版本，并在软件包中添加了Proficy history 3.0和实时信息门户2.5。

1999年，该公司开始将其部门制造系统程序员Tom Ihrie的工作集成到Proficy系统中。在GE发那科系统集成合作伙伴Advantage Industrial Automation (Duluth, GA)的协助下，该公司开发了一种方法来提高其收集关键工艺谱仪数据的能力，并生成铸造金属质量报告。一开始只是一个数据收集系统，很快就帮助提高效率，并对工厂运营做出决策。

“当我们开始研究数据监控时，我们发现我们的许多问题都是由废料引起的，”该工厂的流程改进经理迈克•史密斯(Mike Smith)表示。“有一天，我们看看产品趋势，一切看起来都很好。第二天他们就坏了。当你看到这些起起伏伏的时候，你就知道在你自己的过程中有某种东西在使它发生。像我们这样一个庞大的过程，有几个相互关联的函数和这么多变量，很多事情都可能出错。我们启动这个项目是因为我们必须更多地了解我们的流程，这样我们就可以不再说‘我不知道’。”

数据转化为行动

Intermet数据收集系统最显著的好处之一是由于工艺精度的提高而减少了报废，特别是在测量浇注温度时。Ihrie解释说:“如果你偏离了几度，就会有更多的废料。”

这些改进使铸型更加精确，史密斯补充道。“夹杂沙子或矿渣是我们的头号废品问题。减少这些是我们看到最大好处的地方。但也有其他好处。该系统允许我们定制和个性化屏幕，因此技术人员可以创建他们自己的过程显示，并确定他们想要看到的方式和内容。他们测量的温度直接进入数据采集系统，省去了人工操作和文书工作。”

在光谱仪数据项目之前，操作人员将手动烧录样品并记录来自分析仪器的数据。现在使用Proficy进行更严格的控制意味着可以进行更多的测试。事实上，每班燃烧次数从40次增加到300次，这给了运营商更多的时间用于工程和生产，而不是记账。史密斯说:“这些是训练有素的技术人员，他们在做文书工作上浪费时间。“现在他们有更多的时间，可以采集更多的样本。这有助于我们更多地了解我们的流程。”

Smith举例说明了该系统如何帮助Intermet保持质量并精确定位问题:“成型是一个关键领域，其中三个过程的相互作用至关重要:绿砂特性、模具的冲压和交付以及模具的铸铁浇注。在任何时刻，这些变量中的任何一个都可能导致问题。历史学家让我把变量放在一起，看看一个变量如何影响另一个变量。我不需要打电话给IT部门，让他们把这个和那个做比较。我只是把数据拉到屏幕上。我可以用系统捕获的任何参数来做到这一点。”

Buxkemper补充说:“如果我们关心金属或制造过程的特性，该系统允许我们确定哪些部件受到了影响，或者更重要的是哪些部件没有受到影响。我们可以将问题隔离出来，而不需要报废更多受影响的部件，因为我们可以回顾并明确显示问题发生的时间和地点，以及我们需要关注的部件。”

效率的探索

Intermet的数据收集系统还影响了能源管理，这是一个消耗大量电力的熔融操作行业的重要领域。Smith说:“我们根据需求来循环设备以节省能源，并根据启动时间来预测需求。”该公司还通过监测一些压缩机的气压来减少用电量。根据需要开关设备每小时可以节省10到15美元。

为了满足环保合规要求，Intermet必须为环境保护署(EPA)保留记录，因为袋装和粉尘收集系统是该行业固有的。Smith说:“我们已经将袋装监测系统与数据收集系统连接起来，这样就可以提供实时的性能信息。”“员工过去每班都要在工厂里走来走去，用手抄读数。现在，系统可以捕捉数据，环保署对我们的数字记录很满意，因为它们更准确。”

自2004年以来，哥伦布工厂已减少了1%的废品量，即约4,400吨铸件。“合金很贵，”Buxkemper指出，“所以像我们现在这样持续追踪化学成分，可以确保我们不会因为添加过多的合金而浪费金钱。”该公司每吨铸件能节省约半磅铜，对于一家年产14万吨铸件的工厂来说，这是一笔可观的数字。

可持续发展的结果

Proficy系统在哥伦布黑色金属工厂的成功已经导致其在其他三家黑色金属工厂的推广。该公司在2008年底前完成了安装，并已在所有四个设施中获得收益。

尽管Intermet的初衷并不是绿色环保或实现可持续发展，但它所取得的许多成果都证明了这一点。它减少了生产周期，减少了能源消耗。产品更加一致，生产效率更高，质量更高。Buxkemper说:“在它成为一件事情之前，我们专注于效率和保护，只是因为它帮助我们节省资金，提高竞争力。”

史密斯坚称，这仅仅是个开始。“如果你看看经济和汽车行业，这种系统比以往任何时候都更重要，因为它可以让你专注于影响制造成本的过程控制。全球各行各业都面临着重组和裁员，这只会放大提高业绩和消除‘我不知道’因素的重要性。”

作者信息

珍宁·卡泽尔，特约编辑控制工程。与她联络:jkatzel@sbcglobal.net

亚铁铸件需要精密的配合

在浇注甲板上，这两个过程在一个需要完美协调的操作中结合在一起。如果长柄勺移动到浇筑平台的速度不够快，你的铁就用完了，一些砂模就浪费了。如果钢包移动到支架甲板太快，铁水就会后退。球墨铸铁从保温炉中取出后，必须在大约15分钟内倒入。如果时间太长，它必须回到熔炉进行再加工，这既昂贵又低效。

在GE发那科系统集成合作伙伴Advantage Industrial Automation的协助下，Intermet的部门制造系统程序员Tom Ihrie开发了一种创造性的方法，与Proficy合作，以获取模具生产速度和钢包移动(或不移动)的数据，以确保两者对齐。

完整的过程跟踪

成型:该系统捕捉关键操作参数，使良好的铸件。作业人员可以在几分钟内解决温度、机器、沙子或化学问题，而不是几小时。

熔炼:该系统实时监控熔炉效率，使操作人员能够更快地对问题做出反应。

整理:系统实时监测和控制爆破效率，将成本降至历史最低。轧机安培也捆绑在;如果铸件被挂起，系统会识别它，停止磨机，并将其备份，防止损坏并节省资金。

化学分析:该系统帮助工厂实现100%化学分析反馈到地板，并自动抓取数据。

维护:由系统监控性能，无需人工采集。它也是一个排除设备故障的工具。

质量:系统组织有关质量的数据，并将报告提供给需要这些数据的人。

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