解決方案
? 于封閉機(jī)器安全門上安裝羅克韋爾自動化 SensaGuard? 無線射頻識別(RFID，Radio Frequency Identi cation)非接觸式安全開關(guān)
成果
提高系統(tǒng)安全性
? SensaGuard 無線射頻識別非接觸式安全開關(guān)有助于操作員在機(jī)器運(yùn)動過程中更加安全地執(zhí)行機(jī)器操作。
提升生產(chǎn)效率
? SensaGuard 安全開關(guān)在最初應(yīng)用的 14 個月中使得聯(lián)合利華的生產(chǎn)效率提升達(dá) 3%。
最大程度縮短生產(chǎn)停機(jī)時間并簡化故障處理工作
? 借助安全開關(guān)，操作員可輕松識別已打開的安全門，無需電氣技術(shù)人員協(xié)助便可識別故障并解決問題，進(jìn)而節(jié)省故障處理時間和相應(yīng)開支。
背景
借助全公司范圍內(nèi)可持續(xù)性計(jì)劃以及忠實(shí)的客戶群，聯(lián)合利華這一國際頂尖食品制造商始終保持其所占據(jù)的市場地位。在全球數(shù)百個國家/地區(qū)，每天都有數(shù)百萬人購買聯(lián)合利華的產(chǎn)品，其中包括已有百年歷史的品牌Sunlight、旁氏和立頓。聯(lián)合利華考慮到其品牌所具有的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響，從水、能源及原料利用到包裝一直到員工安全，已將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略充分融入到其日常理論和實(shí)踐中的各個環(huán)節(jié)。
聯(lián)合利華加拿大立頓方便湯和副食生產(chǎn)包裝廠位于加拿大安大略省布蘭普頓市，自1963年成立至今，已先后多次擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，積累了豐富的員工經(jīng)驗(yàn)。由于該廠的生產(chǎn)效率極高，已有超過150個立頓和家樂方便湯及副食產(chǎn)品選擇其作為北美地區(qū)生產(chǎn)基地。該廠為一條龍式生產(chǎn)模式，覆蓋從原料到混合再到包裝和發(fā)貨的整個生產(chǎn)流程。這個高度自動化的工廠每年可為聯(lián)合利華加拿大生產(chǎn)超過3千萬件包裝產(chǎn)品。
為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，在提高機(jī)器操作員安全的同時縮短停機(jī)時間，進(jìn)而進(jìn)一步提升生產(chǎn)率，公司仍在不斷改進(jìn)生產(chǎn)實(shí)踐及相應(yīng)設(shè)施。
面臨的挑戰(zhàn)
在聯(lián)合利華機(jī)器升級案例中，包括家樂亞洲副食生產(chǎn)中的 Bartelt 成型、填充和密封機(jī)。借助輥柱將預(yù)印密封箔輸送到自動化機(jī)器中，在其中將密封箔折疊，三邊密封，并切割為獨(dú)立的小包裝袋，然后撐開小包裝袋，填充，再用激光進(jìn)行標(biāo)記并密封，最后從機(jī)器輸送至傳送帶上。整個過程均在密封的有機(jī)玻璃環(huán)境中完成，這樣既可保證產(chǎn)品衛(wèi)生，又可查看生產(chǎn)作業(yè)情況。各站點(diǎn)的有機(jī)玻璃安全門均裝有磁性安全開關(guān)，只要門開啟，開關(guān)中的繼電器就會發(fā)出信號，整個生產(chǎn)線將停止運(yùn)行。這一設(shè)計(jì)旨在保護(hù)員工免受運(yùn)動機(jī)器部件的傷害。
借助磁性安全開關(guān)系統(tǒng)，操作員面板將指示“安全門已打開”；但卻不會指明具體是哪個門打開。聯(lián)合利華各種機(jī)器安全門總數(shù)量大約為15至20個，這樣，機(jī)器操作員需要花費(fèi)很長時間才能確定具體是哪個門打開，進(jìn)而才能確定發(fā)生故障的工作站。
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現(xiàn)有的硬接觸式安全互鎖門開關(guān)可保證員工和機(jī)器的安全，但如果開關(guān)發(fā)生故障，將會導(dǎo)致故障停機(jī)，需要采取復(fù)雜的故障處理措施，進(jìn)而造成生產(chǎn)損失?，F(xiàn)有的磁性開關(guān)系統(tǒng)也可能會超控，同樣存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。
“聯(lián)系電氣技術(shù)人員需要時間，等他趕到并查找問題也需要時間，接下來可能還得去找零件 - 最終可能需要花費(fèi)半個小時或一個小時的時間”，聯(lián)合利華加拿大工廠工程師 Jose Suarez 稱。
為滿足客戶需求，聯(lián)合利華加拿大每分鐘生產(chǎn)約100包或 10盒產(chǎn)品。Suarez估計(jì)每分鐘的停產(chǎn)成本約為 7 美元，因此時間都是金錢。但即使停產(chǎn)，聯(lián)合利華也能夠完成訂單。他們必須通過增加員工工時來彌補(bǔ)生產(chǎn)損失，由此造成的加班費(fèi)用將增加總體運(yùn)營成本，進(jìn)而導(dǎo)致利潤下降。
聯(lián)合利華所需要的解決方案應(yīng)滿足：指示眾多安全門中具體哪個門已打開以及哪個開關(guān)存在故障、防止超控、減少安全繼電器的數(shù)量?！拔覀兿胍矢摺踩愿鼜?qiáng)和完全可靠性最優(yōu)的解決方案”，Suarez 稱。
聯(lián)合利華機(jī)器安全門上安裝了羅克韋爾自動化 SensaGuard 無線射頻識別非接觸式安全開關(guān)
解決方案
面對停機(jī)所帶來的困擾，一名具創(chuàng)新意識的聯(lián)合利華員工建議對安全開關(guān)進(jìn)行升級。聯(lián)合利華與位于加拿大安大略省康科德市的羅克韋爾自動化授權(quán)分銷商Gerrie Electric展開了合作，該解決方案交由其傳感器和安全專家 Gadi Hamou 負(fù)責(zé)。Hamou提供了一個羅克韋爾自動化SensaGuard?無線射頻識別非接觸式安全開關(guān)的樣品。
“最初，我們僅在一臺機(jī)器上使用 SensaGuard 樣品”，Jose Suarez 說，“我們獲得了 Gadi 的大力支持，他確保我們找到了完全符合具體應(yīng)用的解決方案”。
SensaGuard 安全開關(guān)采用感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行檢測，無線射頻識別(RFID，Radio Frequency Identi cation)技術(shù)通過代碼查找匹配的無線射頻識別伙伴塊，之后才允許機(jī)器啟動。這樣，如果受監(jiān)視的安全門處于開啟狀態(tài)，機(jī)器將無法運(yùn)轉(zhuǎn)，而當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)行時，無論剛性或磁性材質(zhì)都不會對安全門產(chǎn)生任何影響，無法打開安全門或超控。
SensaGuard 非接觸式安全開關(guān)在設(shè)計(jì)和制造上均遵循全球標(biāo)準(zhǔn)，符合 EN954-1 的類別 4/SIL 3，并已通過 IEC61508 的 TUV 功能安全認(rèn)證。即使多個單元串聯(lián)，也仍能保持類別 4/SIL 3 的安全等級，進(jìn)而滿足高可靠性和穩(wěn)定性要求。開關(guān)上的 LED 指示燈可直觀指示安全門的狀態(tài)；可指示“門未對準(zhǔn)”，并提供高級診斷，進(jìn)而幫助確定故障原因。
“SensaGuard 是一款完全符合聯(lián)合利華具體應(yīng)用的解決方案”，Hamou表示，“其不僅提供了指示燈，而且減少了安全繼電器的數(shù)量，圓滿完成了本次升級”。
借助該解決方案，可將15個開關(guān)連接至一個安全繼電器，與主面板進(jìn)行通信。開關(guān)上的指示燈可為故障診斷提供相關(guān)信息?！熬G燈代表一切正常，紅燈閃爍代表開關(guān)構(gòu)件中的開關(guān)打開，紅燈代表特定開關(guān)打開或開關(guān)故障”，Hamou 介紹。
“新機(jī)器的操作員對這些傳感器非常感興趣”，Suarez稱，“他們不需要咨詢電氣技術(shù)人員就能找出故障，并可獨(dú)立解決相應(yīng)問題，更好地把控現(xiàn)場情況”。
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成果
聯(lián)合利華加拿大在整個工廠各種操作設(shè)備的安全門上共安裝了約170個SensaGuard非接觸式安全開關(guān)。該安全開關(guān)解決方案使得標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品與安全產(chǎn)品之間協(xié)同配合，從而將安全方面的資本轉(zhuǎn)化成能為您帶來積極回報(bào)的投資，一項(xiàng)既能提高員工安全，又能提升生產(chǎn)率的投資。
開關(guān)上的指示燈可精確定位故障傳感器并為操作員提供相應(yīng)指示，這大大簡化了故障處理工作，從而將停機(jī)時間降至最低。該解決方案能夠?yàn)檫M(jìn)入機(jī)器運(yùn)動區(qū)域的操作員提供了更多安全保障，操作員可執(zhí)行更多控制操作，以最大程度保證產(chǎn)線運(yùn)行。
“新機(jī)器的操作員對這些傳感器非常感興趣”，Suarez 稱，“他們不需要咨詢電氣技術(shù)人員就能找出故障。該解決方案實(shí)際上幫助我們提高了員工士氣，操作員可以獨(dú)立解決相應(yīng)問題，更好地把控現(xiàn)場情況”。
聯(lián)合利華加拿大的解決方案完全符合其設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，不但可指示已打開的安全門和故障開關(guān)，而且無需電氣技術(shù)人員的協(xié)助即可排除故障，同時還可減少各個應(yīng)用所需的安全繼電器數(shù)量。
無論是對工廠車間問題的了解，還是安全解決方案的實(shí)施，都離不開Gerrie Electric和羅克韋爾自動化在機(jī)器安全和工業(yè)自動化領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，正是雙方經(jīng)驗(yàn)的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了這一經(jīng)典案例。
SensaGuard安全開關(guān)在過去的14個月中使得聯(lián)合利華的生產(chǎn)效率提升達(dá) 3%。
聯(lián)合利華還有很多尚處于預(yù)備工程階段的可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目，他們計(jì)劃使用SensaGuard非接觸式安全開關(guān)逐步升級剩余機(jī)器，以確保整個工廠的安全與效率。
（原創(chuàng)）
