iTRAK 系统实现卓越的整体设备效率

“大规模定制”这一概念已经存在了几十年。但随着物联网 (IoT) 和更复杂的自动化技术的出现，能够高效处理多个 SKU 并实现更个性化生产的灵活制造环境正在成为现实。

“我们的客户正在研究新的、更好的流程自动化方法，”DT Engineering 工程与技术总监 Mark Meckem 说。“我们与客户和供应商合作，提供符合周期时间要求、提高投资回报率并解决劳动力挑战的解决方案。”

DT Engineering 是一家家族企业，专注于工业自动化开发和系统集成，以创新的项目执行方法（将概念变为现实）而自豪。DT Engineering 位于密苏里州的黎巴嫩，服务于领先的家电、暖通空调、农业、轮胎、消费品和制药/医疗器械公司。

传统输送方式限制整体设备效率

由于整体设备效率 (OEE) 对投资回报率 (ROI) 至关重要，因此 OEE 是大多数行业的关键绩效指标。改善转换时间和设备精度会影响 OEE，从而提高 ROI。

输送系统在许多工业应用中都至关重要，而所采用的方法往往限制了整体设备效率的提升。 

传统传送带的设计目的是以固定速度沿预设路径将产品输送到生产线的各个环节。传送带上的产品间距相等，系统的运行速度仅与生产线中最慢的工序相当。

“高速装配和包装应用涉及对产品进行控制和精确运输，”Meckem 解释道。“老式的线轴凸轮或皮带驱动设备精度很高，但缺乏灵活性。基于独立推车技术的系统既有精度又有灵活性，从而降低了多 SKU 的资本支出。”

最近，DT Engineering 将这一新方法应用于多应用解决方案中，借助罗克韦尔自动化的独立推车技术 (ICT)，提高了机器的速度和性能。

更好的解决方案

“我们与罗克韦尔自动化合作，为一家财富 500 强客户基于 iTRAK® ICT 开发并部署了一个‘双层’系统，”Meckem 说。“我们设计的解决方案满足客户的 OEE 标准 – 85%。目前，该系统的 OEE 达到了 97%。

基于这一成功，DT Engineering 设计了一个双层 iTRAK 解决方案，可作为许多应用的原型。

iTRAK 技术基于线性同步电机，可实现对多个磁力驱动载体的独立控制。控制软件和嵌入式传感器持续计算载体位置。

载体不以固定速度移动，而是独立地从一个站点移动到另一个站点。

在原型解决方案中，一个 iTRAK 系统将产品运输到加工站点。另一个 iTRAK 在上方运行，可承担各种角色。

“该系统还可配置为同时运行两个 SKU，”Meckem 补充道。

该解决方案运行于 Allen-Bradley CompactLogix™ 5380 控制器，并配备 Allen-Bradley Kinetix® 5700 伺服驱动器、Allen-Bradley PanelView™ 图形终端 和 Allen-Bradley Stratix® 5700 管理型交换机。该解决方案集成于 EtherNet/IP™ 网络中。

对于原型机中的拾放应用，DT Engineering 安装了 FANUC® 机器人。FANUC 是罗克韦尔自动化 PartnerNetwork™ 计划中的 Encompass™ 产品合作伙伴。此外，DT Engineering 还是 FANUC 机器人的授权系统集成商。

更高效。可重复。

DT Engineering 可以复制其先前机器应用中使用的过程步骤。但多亏了 iTRAK 系统，他们执行这些步骤的方式发生了重大变化。

“由于加速度、减速度、速度和位置都可以编程，我们实际上可以在一些加工站之间加速和减速，”Meckem 解释道。“这大大提高了系统的整体效率。”

“由于公差是通过电子方式调节和控制的，因此系统具有高度的可重复性，”Meckem 补充道。

精确同步

该项目的最大挑战是使用上部 iTRAK 实施公司的创新物料分配方法。要分配负载，必须将由上部轨道运输的组件与由下部轨道携带的产品在一定时间内配对。

实现精确同步（精度达到 7 千分之一英寸）是一项工程壮举，需要 DT Engineering 和罗克韦尔自动化团队之间的卓越协作。

“罗克韦尔自动化为我们完成了仿真，以确定两个 iTRAK 系统所需的载体数量以及每个工作站所需的停留时间，”Meckem 说。

为了进一步提高整体设备效率，原型机还包括 PTC® Vuforia® 增强现实 (AR) 体验，指导操作员完成各项程序，从而简化维护工作。PTC 是数字化转型领域的领导者，也是罗克韦尔自动化的战略联盟合作伙伴。

DT Engineering 预计，许多客户将通过利用开发和部署 iTRAK 解决方案以及智能数字技术的新方法来获得 OEE 的显著回报。

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