Intelligente Steuerung von Anlagen und Unterbauausrüstungen
Visualisieren, Überwachen und Kontrollieren der Subfab
Anlagen wie Pumpen, Kühler, Heizungen und Abluftreinigungssysteme können einen direkten Einfluss auf die Produktionsprozesse haben. Die Überwachung von Ausreißern in Anlagen war schon immer eine der Hauptfunktionen der FabGuard® FDC Software. In FabGuard haben wir diese Fähigkeit erheblich verbessert, indem wir:
- Ermöglicht die direkte Visualisierung des Zustands der Anlagenausrüstung.
- Anzeige der Daten von Anlagen in Echtzeit.
- Manuelle Steuerung von Anlagenteilen, wie Motoren und Ventilen.
- Ermöglichung der Echtzeit-Steuerung von Anlagen, um einen umweltfreundlichen Betrieb und einen geringeren Verbrauch von Verbrauchsmaterialien zu ermöglichen.
Vorteil
Ein wesentlicher Vorteil der FabGuard Anlagenüberwachung und steuerung ist die Fähigkeit der Fabrik, den Energie und Verbrauchsmaterialverbrauch je nach Bedarf der Fabrik zu steuern. FabGuard kann Geräte automatisch ein oder ausschalten und grüne Betriebszustände je nach Nutzungsbedarf aktivieren. Dies hilft den Fabriken, den Strom- und Verbrauchsmaterialverbrauch zu reduzieren, was zu erheblichen Kosteneinsparungen und einer umweltbewussten Produktion führt.
Da FabGuard über eine einzige, einheitliche Benutzeroberfläche verfügt, die unabhängig vom Gerätehersteller ist, ist es nicht mehr notwendig, unterschiedliche proprietäre Überwachungssoftware von jedem Hersteller zu verwenden. Eine Fabrik kann sich darauf konzentrieren, die beste Ausrüstung für jedes Fertigungswerkzeug zu kaufen, da sie weiß, dass FabGuard die Ausrüstung in der Teilfertigung visualisieren, analysieren und steuern wird.
Status-Visualisierung
FabGuard Web ermöglicht die Visualisierung von Fabrik, Gruppen und Werkzeuglayouts. Der Benutzer kann sich schnell einen Überblick über den Zustand von Werkzeugen und Prozessen verschaffen, und mit den neuen anlagenbezogenen Erweiterungen kann der Benutzer nun auch den Zustand der Anlagenausrüstung sehen.
FabGuard kann mit drei Arten von Anlagen verbunden werden:
- Hauptpumpen
- Druckerhöhungspumpen
- Abluftreinigungsanlagen
Jedes Gerät der Anlage wird in FabGuard unabhängig visualisiert.
Jede Anlage setzt sich aus Komponenten zusammen. Welche Komponenten unterstützt werden, hängt vom Anlagentyp ab. Tabelle 1 zeigt eine Matrix der unterstützten Komponenten nach Gerätetyp.
| Ausrüstung/Komponente | Hauptpumpe | Druckerhöhungspumpe | Minderung |
|---|---|---|---|
| Kontrolle | X | X | X |
| Motor | X | X | |
| Integrierter Verstärker | X | ||
| Schieberventil | X | X | |
| Entlüftungsventil | X | X | |
| Brenner | X | X | |
Tabelle 1: Gerätetypen und ihre geförderten Komponenten. | |||
Jede Komponente kann sich in einem bestimmten Zustand befinden. Welche Zustände zulässig sind, hängt vom Komponententyp ab. Tabelle 2 zeigt die zulässigen Zustände für jede Komponente.
| Komponente | Erlaubte Zustände |
|---|---|
| Kontrolle | Lokal, ferngesteuert |
| Motor | Aus, Ein Niedrig, Ein |
| Eingebauter Booster | Ein, Aus |
| Schieberventil | Aus, Ein |
| Entleerungsventil | Aus, Ein |
| Brenner | Aus, Ein Niedrig, Ein Mittel, Ein Hoch |
Tabelle 2: Erlaubte Zustände für jede Ausstattungskomponente. | |
Die Konfiguration von Anlagen, Komponenten und deren Status erfolgt im FabGuard-Erfassungsrezept. Neben dem Zustand der Komponenten verfolgt FabGuard auch das Vorhandensein von Alarmen auf der Anlage. Wenn Alarme vorhanden sind, wird dem Symbol der Anlage ein Indikator hinzugefügt (Abbildung 1). Diese Alarmzustände werden automatisch gelöscht, wenn der Alarm an der Anlage behoben wird. Darüber hinaus kann FabGuard die Alarme der Anlage in die Datenbank aufnehmen, um historische Daten anzuzeigen, Benutzer zu benachrichtigen und Geräte zu sperren.
Echtzeit-Datenansicht
Die FabGuard Anlagenfunktionen sind nicht nur für Prozess-/Anlageningenieure gedacht, die sich für den Zustand der unterstützenden Anlagen interessieren, sondern auch für Anlageningenieure, die sich auf die Wartung und Verbesserung der Anlagen konzentrieren. Bei der Untersuchung von Anlagenproblemen ist es wichtig, sofort auf aktuelle Daten zugreifen zu können. FabGuard Web ermöglicht die direkte Überwachung von Echtzeitdaten aus allen Anlagen direkt über das Anlagensymbol.
Abbildung 2 zeigt beispielhaft die Anlagendaten einer Hauptpumpe. Die Anzeige zeigt den Status aller definierten Komponenten, den Status aller Gerätealarme und die Echtzeitwerte der Pumpenparameter. Diese Informationen werden alle 5 Sekunden aktualisiert.
Manuelle Steuerung der Anlagenausrüstung
FabGuard kann nicht nur den aktuellen Zustand der Anlagen visualisieren, sondern auch als Human Machine Interface (HMI) fungieren, um die Anlagensteuerung zu ermöglichen. Autorisierte Benutzer können jede Anlagenkomponente ein- und ausschalten. Zum Beispiel kann ein Benutzer Pumpenmotoren ein- und ausschalten und Pumpenventile öffnen und schließen.
Die Konfiguration der Anlagensteuerung erfolgt im FabGuard E/A-Subsystem durch die Definition der Befehle, die für die Zustandsübergänge der einzelnen Komponenten verwendet werden. Wenn die Pumpe beispielsweise Befehle zum Ein- und Ausschalten des Motors unterstützt, kann der Benutzer zwei E/A-Anlagenausgangskanäle definieren und festlegen, welche Nachricht für jeden Befehl an die Pumpe gesendet werden muss. FabGuard generiert dann automatisch die erforderliche Liste von Befehlen und stellt sie in FabGuard Web zur Verfügung.
Die Befehle für die Anlagenausrüstung müssen aus Sicherheitsgründen von einem bestimmten Webbrowser aus erteilt werden. Um einen Befehl zu erteilen, müssen zwei Dinge geschehen:
- Ein spezielles Display, das sich direkt neben dem Prozesswerkzeug befindet, überträgt die Steuerung an ein spezielles Display in der Unterkammer.
- Der Benutzer der Anlage muss den Steuerbefehl von der dedizierten Anzeige aus erteilen, die sich physisch neben der Anlage befindet.
Die erste Anforderung garantiert, dass die Prozess-/Ausrüstungsmotoren das System der Anlage für die manuelle Steuerung autorisiert haben. Die zweite Anforderung garantiert, dass die Benutzer, die an den Anlagen arbeiten, physisch mit den Anlagen, die sie steuern, zusammen sind.
Automatische Steuerung der Anlagenausrüstung
Durch die Integration in die Werksanlagen kann FabGuard eine intelligente Steuerung von Teilfertigungssystemen wie Pumpen und Abluftreinigungssystemen ermöglichen, um den Strom- und Verbrauchsmaterialverbrauch erheblich zu senken. Die integrierte Steuerung von Teilfertigungsanlagen bietet erhebliche Nachhaltigkeitsvorteile, einschließlich der Steuerung von Brennern für Abluftreinigungssysteme, um Energie und Erdgas zu sparen und Pumpen im Leerlauf zu betreiben, um den Strom- und Spülgasverbrauch zu reduzieren. Die FabGuard-Implementierung unterstützt die Steuerung von: Abluftreinigern/Wäschern, Stromversorgungen, Pumpen, Systemen zur Abgabe und Lieferung von Chemikalien, Kühlern, Begleitheizungen und mehr.
Die intelligente Steuerung von Subfab-Systemen bei einem IDM-Kunden hat erfolgreich Kosteneinsparungen von unglaublichen 60 % bei Ressourcen wie Erdgas (Kraftstoff), Wasser, Gasen und anderen Verbrauchsmaterialien bewirkt. Dies wurde durch den Einsatz zustandsabhängiger Verbrauchsmethoden in FabGuard erreicht, um den Betrieb der Subfab-Komponenten zu steuern. Diese einfache Konnektivität zwischen Fab und Subfab führt zu einer präzisen Steuerung, die eine erhebliche Senkung der Verbrauchsmaterialien und Kosten ermöglicht. Weitere Verbesserungen können auch durch die Integration mit WIP-Planungssystemen erzielt werden, um die zukünftige Auslastung und den Bedarf besser zu verstehen.
Fortlaufende Entwicklung
FabGuard ermöglicht die Visualisierung und Steuerung von Anlagen und wurde speziell für Ingenieure und Techniker entwickelt. Zu den Erweiterungen und Steuerungsmöglichkeiten der kommenden Versionen gehören u.a:
- Hinzufügen neuer Anlagentypen
- FabGuard Web-Ansichten speziell für die Anlagenüberwachung im großen Maßstab
- Anlagenzentrierte Analysen
- Integrierte Steuerung mit WIP-Schedulern
FabGuard ermöglicht es Ingenieuren und Technikern, sich auf die Anforderungen der Teilanlage zu konzentrieren, unabhängig von den Anforderungen der Gesamtanlage.
