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Con il PLC di sicurezza Allen-Bradley GuardLogix, Kia Motor Slovakia riduce fino al 70% i tempi di fermo per questioni legate alla sicurezza nella linea BC


GuardLogix di Rockwell Automation Allen-Bradley, con moduli I/O su EtherNet I/P, aiuta a portare ai massimi livelli l'efficienza nella linea carrozzeria, riducendo i tempi di fermo e offrendo funzioni di visualizzazione dati

Introduzione
Kia Motors Corporation (KMC) è stata fondata nel 1944 ed è la più vecchia casa produttrice di veicoli a motore della Corea. Attualmente Kia fa parte della società Hyundai-Kia Automotive Group e intende affermarsi come uno dei marchi automobilistici leader a livello mondiale.
Per incrementare la quota di mercato, non soltanto in Europa ma anche nel resto del mondo, KMC ha costruito il suo primo stabilimento europeo a Zilina, in Slovacchia, avviando la produzione nel dicembre del 2006, con una capacità di 300.000 unità all'anno.


Kia Motor Slovakia (KMS) ha prodotto due modelli: Kia cee'd e Kia Sportage nel 2009. Il modello Kia cee'd ha costituito l'80% della produzione totale. Nel 2010 il portafoglio produttivo si è arricchito di altri modelli SUV, cioè il nuovo Sportage e lo Hyundai ix35; attualmente Kia Motors Slovakia produce quindi 3 modelli. Nel 2010 i SUV hanno rappresentato oltre il 50% dell'intera produzione. Nello stesso anno Kia Motors Slovakia ha prodotto complessivamente 229.505 automobili.

La sfida
Come per altre case automobilistiche, oggi più che mai è essenziale ottimizzare il processo di produzione per portare il rendimento e la produttività ai massimi livelli. KMS aveva quindi bisogno di una soluzione integrata, con un collegamento regolare tra sistemi di informatizione e dispositivi.

La carrozzeria (Body Shop) KMS utilizzava CompactLogix in combinazione con ControlLogix e la linea BC (Body Complete) assemblava tutte le parti mobili con il lavoro manuale di 20 operai. Tuttavia frequenti guasti non soltanto diminuivano la produttività, ma talvolta causavano anche il blocco della produzione nell'intera linea KMS.

La linea BC era configurata con relè di sicurezza SICK e protetta da scanner e relè di sicurezza SICK. I relè di sicurezza presentavano un cablaggio complicato e un lungo instradamento dei conduttori dal dispositivo di sicurezza al relè nel quadro principale, senza una funzione by-pass dagli scanner.

I circuiti di sicurezza o i dispositivi di sicurezza causavano numerosi piccoli arresti della linea; spesso era difficile identificare la causa o la posizione del guasto e pertanto occorreva parecchio tempo per la risoluzione. A causa della presenza di circuiti di cablaggio particolarmente lunghi e complessi, si doveva sempre mettere in conto la probabilità di ulteriori arresti imprevisti e indesiderati della linea di produzione.

I controlli di sicurezza basati su relè vantano una lunga tradizione quali ausili per prevenire i contatti pericolosi tra l'operatore e la macchina. Dispositivi di sicurezza come scanner e pulsanti di emergenza collegati tramite relè di sicurezza sono stati il metodo scelto per la protezione degli operatori delle macchine.

Tuttavia i relè offrono una diagnostica dei guasti limitata e sono difficilmente adattabili a eventuali variazioni delle applicazioni, a causa del complesso cablaggio di cui necessitano. Per questi motivi, nonché alla luce della situazione critica esistente, KMS aveva bisogno di una soluzione di sicurezza integrata alternativa, che offrisse sia la possibilità di visualizzare lo stato della macchina, sia un più alto livello di affidabilità e flessibilità rispetto al sistema a relè in uso.

Soluzione
La ricerca di una soluzione integrata in grado di offrire funzioni di visualizzazione e maggiore affidabilità ha spinto KMS a rivolgersi a Rockwell Automation, un fornitore già accreditato per molte delle sue operazioni fin dall'inizio della produzione nell'impianto.

Rockwell Automation ha proposto un sistema di sicurezza che comprendeva controllori programmabili con funzioni di sicurezza collegati in rete. Il controllore di sicurezza, che sostituisce i tradizionali relè di sicurezza, aiuta i clienti a creare processi produttivi efficienti e rapidamente adattabili, che contribuiscono alla sicurezza degli operatori.

Rockwell Automation ha suggerito il proprio controllore di sicurezza Allen-Bradley GuardLogix, basato su processori Allen-Bradley ControlLogix standard con firmware e processore di sicurezza. Sono quindi stati aggiunti moduli I/O di sicurezza remota, collegati alla rete EtherNet I/P; inoltre per il pannello operatore Allen-Bradley PanelView Plus esistente è stato sviluppato un sistema per la visualizzazione delle condizioni di sicurezza, degli allarmi e delle emergenze, nonché per la programmazione dei dispositivi di controllo. Tutti gli interventi, comprese programmazione e installazione, sono stati effettuati dal team di manutenzione e assistenza clienti (CSM) di Rockwell Automation.

Allen-Bradley GuardLogix unisce il vantaggio di una piattaforma Logix (ambiente di programmazione comune, reti comuni e motore di controllo comune) e di un controllo della sicurezza integrato in un ambiente facile da usare, fornendo il controllo del livello di integrità di sicurezza (SIL) 3. Grazie alla combinazione con il processore Allen-Bradley ControlLogix, gli utenti GuardLogix possono beneficiare di software di programmazione comuni, controllore e I/O, per ridurre i tempi di sviluppo e i costi di applicazione.

Con le precedenti configurazioni del sistema di sicurezza, l'ingresso di una persona nella cella oppure il guasto di un dispositivo durante la produzione determinavano il blocco di tutta la linea. KMS doveva controllare l'intera area e tutti i dispositivi per individuare il problema. Era difficile localizzare il guasto e KMS non riusciva a stabilire quale pulsante di sicurezza fosse stato azionato. L'intera linea rimaneva ferma fino all'individuazione e alla risoluzione del problema.

Con la nuova configurazione del sistema di sicurezza, la linea è stata divisa in cinque zone, ciascuna delle quali presenta un quadro dotato di un modulo di sicurezza Point I/O con un cablaggio di soli 2-3 m. Ciascun modulo di sicurezza Point I/O è stato collegato ad Allen-Bradley GuardLogix con EtherNet I/P tramite RSLogix 5000. Ogni scanner ha una funzione by-pass, con la possibilità di segnalazione luminosa e commutazione. Adesso quando la linea viene interrotta solo la zona rilevante risulta bloccata e il punto del guasto viene segnalato. L'operatore può comunicare facilmente con ciascuna zona, sfruttando la visualizzazione tramite EtherNet I/P. Il guasto può così essere identificato facilmente e risolto in tempi rapidi, mentre le altre zone restano operative.


Risultati
KMS considera la soluzione di Rockwell Automation un successo completo. Grazie al passaggio da una soluzione basata su relè a un PLC di sicurezza, KMS vanta ora una linea flessibile e altamente affidabile. La piattaforma flessibile riduce i tempi necessari per la manutenzione e la ricerca dei guasti, contribuendo a garantire la sicurezza necessaria. KMS ha in programma di espandere e applicare il concetto di sicurezza integrata ad altre linee nella carrozzeria e nella pressa.

“Grazie alla possibilità di individuare il guasto e risolvere i problemi rapidamente, abbiamo incrementato in modo significativo la produttività, riducendo i tempi di fermo per questioni di sicurezza fino al 70%", ha affermato Ondrey Vasek, responsabile manutenzione carrozzeria, KMS. “Senza dimenticare che ora la linea è facile da manutenere, e la mia vita molto più semplice!”.

Uno degli obiettivi di KMS è migliorare il rendimento delle linee di sicurezza esistenti. Per quanto concerne il passo successivo, KMS sta vagliando la possibilità di adottare una soluzione simile in altre linee. E la soluzione di sicurezza integrata di Rockwell Automation con GuardLogix sarà con tutta probabilità presa in considerazione quale piattaforma standard all'interno di KMS.

Per altre informazioni, inviate un’e-mail all’indirizzo: info_at@ra.rockwell.com con oggetto: KMS