Pred niekoľkými rokmi sa začali majitelia pohrávať s myšlienkou vybudovať novú prevádzku vo východnej Európe. Po dôkladnej analýze si kvôli perfektnej polohe a dobrej pracovnej sile vybrali Senicu na Slovensku. Zadanie bolo jednoduché: vytvoriť kópiu nového a moderného závodu na výrobu asfaltový šindľov z mesta Kankekee. Technickú časť zastrešoval Manfred Roesner, šéf inžinieringu v IKO pre Európu. „Stretol som sa s mnohými spoločnosťami na Slovensku. Chcel som, aby riadenie a elektrickú časť zabezpečil lokálny dodávateľ znalý lokálnych štandardov a noriem“, rozpráva Manfred Roesner. Po sérii rozhovorov s Rockwell Automation bolo rozhodnuté. „Rockwell Automation Slovensko má veľké skúsenosti s kontinuálnymi procesmi vo výrobe a proaktívny prístup pri riešení projektu“, dodal. Mechanickú a pneumatickú časť projektu zabezpečovali ďalší dodávatelia. Kompletnú elektrotechnickú časť a riadenie zastrešoval Rockwell Automation.
Vytvoriť presnú kópiu amerického závodu však nebolo fyzicky možné, pretože sa od seba odlišovali výrobné priestory a použité elektrické a mechanické komponenty boli iné. Navyše IKO chcelo na linke v Senici zaviesť nové dopravníky a špeciálny dávkovací systém, ktorý by bol vôbec prvýkrát použitý na ich výrobných linkách. Aj napriek tomu bola projektovaná rýchlosť 150 metrov za minútu. „Našou najväčšou výzvou bola synchronizácia pohybu sklenej vaty počas celého výrobného procesu,“ dodáva Manfred Roesner. Výroba šindľov je kontinuálny proces a každé nechcené spomalenie alebo zrýchlenie má za následok drastickú zmenu v kvalite produktu.
Riešenie
Sklená vata, ktorú privážajú zo zámoria vo veľkých kotúčoch, je prvým vstupným komponentom pri výrobe bitúmenových šindľov. Keďže má určitú pevnosť a prechádza cez ťažné valce a zásobníky, kľúčové bolo kontinuálne riadenie polohy. „S kontinuálnymi procesmi máme dlhodobé skúsenosti. IKO nám zase poskytlo masívnu podporu a my sme mohli aplikovať naše softvérové a hardvérové riešenia tým najefektívnejším spôsobom“, rozpráva Gabriel Juhoš, senior projekt inžinier z Rockwell Automation.
Výrobný proces sa dá rozdeliť na štyri základné technologické uzly: hlavná linka, rezacia linka, laminovacia linka a výstupná baliaca linka. Z navíjačky sa do výrobného procesu odvíja sklená vata, na ktorú sa nanáša z obidvoch strán bitúmen. Riadiaci systém musí kontrolovať nielen hrúbku nanášaného bitúmenu, ale aj pnutie sklenej vaty. Následne sa v troch krokoch nanášajú na sklenú vatu s bitúmenom farebné granule. Granule chránia šindeľ pred poveternostnými vplyvmi, zvyšujú jeho pevnosť a trvácnosť a zároveň plnia aj estetickú funkciu. Ďalším nemenej dôležitým krokom je viaczónové chladenie vodou a vzduchom, tiež riadené systémom ControlLogix. Po vychladnutí putuje šindľový pás na rezaciu linku a odtiaľ priamo do výstupnej baliacej zóny.
Celá výrobná linka je prepojená na procesnej siete prostredníctvom Ethernet/IP. Procesná sieť je zase prepojená so závodnou sieťou. Každý technologický uzol má svoju lokálnu sieť, na ktorej sú distribuované ďalšie vstupy a výstupy. Allen-Bradley ControlLogix celkovo riadi 1800 digitálnych V/V a 200 analógových V/V. V celom závode je použitých viac ako 100 meničov typu PowerFlex s výkonom od 0,75 kW do 132 kW. Na špeciálnych miestach, kde je potrebná synchronizácia rýchlosti, sa použili meniče PowerFlex 700s. Všetky meniče sú synchronizovane prepojené na optickej linke.
„Snažili sme sa komponenty unifikovať. Preto sme použili len tri rady meničov – PowerFlex 700, PowerFlex 700s a Kinetix. Z hľadiska údržby a náhradných dielov je pre závod dobré, ak nie je škála produktov príliš široká“, dodáva Gabriel Juhoš.
Vizualizácia je riešená pomocou FactoryTalk. Supervízor je schopný z akéhokoľvek miesta ovládať akúkoľvek časť linky. Pre operátorov sú zadefinované bezpečnostné úrovne. Všetky bezpečnostné vstupy a výstupy sú prepojené na Allen-Bradley GuardLogix pomocou Ethernet/IP. Celá výrobná linka je rozdelená na zóny a pri prerušení niektorej z nich sa na vizualizácii zobrazí konkrétne pracovisko.
Z 3Tab rezačky alebo z laminátora prichádzajú už narezané hotové šindle do baliacej zóny. No ešte predtým musia prejsť tzv. „STAR“ separátormi. Toto riešenie vyvinul Rockwell Automation v spolupráci s IKO na rýchlejšie balenie šindľov. Ak sa výrobná linka pohybuje rýchlosťou 200 m za minútu, tak rýchlosť separátora musí byť vyššia ako 300 m za minútu. Keď lapač nazbiera na jednom ramene 3 – 4 šindle, lapač sa otočí a je pripravený na ďalšie. „Máte 80 milisekúnd na otočenie jedného ramena separátora. Polohové riadenie musí byť veľmi presné. Nám sa to podarilo vďaka riadiacemu systému ControlLogix bez problémov na prvý krát,“ rozpráva Gabriel Juhoš.
Výsledok
Závod na výrobu šindľov v Senici sa začal stavať koncom roka 2010. Začiatkom roka 2011 sme začali so stavbou výrobnej linky a v januári a februári tohto roku prebehli úspešné testy. V marci 2012 začala ostrá prevádzka a rýchlosť výrobnej linky je 150 m za minútu. „Je to výrobná linka s najlepším riadením pnutia sklenej vaty akú som mohol vidieť. Po zaškolení obsluhy na linky dosiahneme projektovanú rýchlosť 200 m za minútu“, rozpráva Manfred Roesner, manažér inžinieringu v IKO Europe. Spolupráca s Rockwell Automation bude pokračovať aj v ďalšom období. IKO totiž plánuje postaviť nový závod na spracovanie granulí v blízkom okolí. „Bol som príjemne prekvapený rýchlosťou uvedenia linky do prevádzky. Od počiatočného návrhu až po ostrú prevádzky neprešiel ani rok“, uzatvára Manfred Roesner.