Migración de hardware e implementación de sistema OEE en Máquinas Inyectoras

Este proyecto fue desarrollado en una fábrica de calzado en El Salvador, se enfocó principalmente en el área de Inyección, donde se intervinieron 6 máquinas.

PRELIMINAR

En la etapa de inyección se observaron las siguientes necesidades:

  1. Sistema de control obsoleto.

El sistema de control de la máquina inyectora estaba compuesto por un PLC SIEMENS modelo S5. Dicho PLC fue notificado en su fase de discontinuación desde el año 1998.

PLC SIEMENS STEP5

Pantalla UniOP

2. Falta de información en el sistema de visualización.

Los datos y parámetros de máquina se visualizaban desde una pantalla basada en textos y números. Desde dicha pantalla no era posible almacenar un histórico de alarmas ni tampoco desplegar tendencias de variables importantes.

3. Uso de controles manuales de la producción.

El conteo de piezas producidas por órdenes de trabajo se realizaba de forma manual, por lo que no se conocía la producción en tiempo real.

4. Falta de medición en la eficiencia de las máquinas inyectoras.

No se llevaba un indicador global que les permitiera medir la disponibilidad, rendimiento y calidad de las máquinas inyectoras.

5. Falta de información para determinar el momento adecuado para realizar mantenimiento a las máquinas inyectoras.

SOLUCIÓN

Migración del Hardware

Para la actualización del sistema de control se consideró la instalación de los PLC VIPA YASKAWA modelo S300+. Su selección se fundamentó de acuerdo a las siguientes ventajas:

  • Su tecnología SPEED7, permiten tiempos de procesamiento más rápidos.
  • Su tamaño compacto permite disminuir el uso de rack en el gabinete.
  • Su compatibilidad con STEP7 permiten una actualización de los componentes de forma más eficiente.
  • Sus excelentes posibilidades de comunicación permiten la integración de la máquina a modelos más complejos de control y monitoreo (SCADA, MES) entre otros.

Se sustituyó una pantalla basada en textos y números con un panel táctil de la serie ecoPanel de VIPA, los cuales cuentan con una visualización eficiente a precios atractivos, su selección se fundamentó principalmente en la durabilidad, calidad, variedad de interfaces y amplias librerías de drivers de comunicación con las que cuentan estas pantallas.

En cada una de las seis máquinas se instalaron los siguientes equipos:

· 313-5BF23. CPU 313SC - Tecnología SPEED7, 24 x DI, 16 x DO, 4 x AI, 2 x AO, 1 x AI Pt100, 128 kB memoria de trabajo.

· 321-1BH01. Módulo de 16 entradas digitales.

· 953-0KX10. Tarjeta Multimedia, extensión de memoria para CPU VIPA.

· 62K-NHC0-DH. Panel Táctil DE 10”. TFT, 1024x768 Pixel, Procesador Cortex-A8, 1000MHz, 256 MB memoria de trabajo, 128 MB memoria de usuario, RS232, RS232/RS422/485, USBA, 2x Ethernet RJ45 Windows.

· 910-1EN50. Switch Industrial de 5 puertos RJ45 10/100 Base TX full / half Duplex.

· 207-2BA20. Fuente de alimentación, voltaje de entrada 100 – 240 VAC, voltaje de salida de 24 VDC.

El nuevo sistema de control es mucho más compacto y elimina la necesidad de varios tipos de repuestos. Los datos y parámetros de máquina ahora se visualizan desde una pantalla táctil a colores.

El proyecto de visualización cuenta con una barra superior para alarmas actuales, botones y parámetros animados, histórico de alarmas, administrador de recetas, tendencias, acceso controlado de usuarios, y un servidor VNC que permite el control remoto de la pantalla. Este último permite el mantenimiento a distancia.

Implementación de Sistema OEE

Las máquinas inyectoras, con un equipo de control renovado, se integraron a un sistema para monitoreo de la eficiencia general de los equipos (OEE), manejo de Órdenes de Trabajo y rutinas de mantenimiento.

Ahora las máquinas reportan en tiempo real los pares de calzado producidos, tiempos de producción, tiempos muertos, estado de órdenes, tiempos y accionamientos de componentes de las máquinas, rutinas de mantenimientos.

Toda la información se va almacenando en una base de datos para la generación posterior de reportes mediante el uso del Software Dream Report que funciona como complemento del SCADA Indusoft.

El registro de la información ahora ya no depende del personal operativo sino de un sistema automatizado. Cada máquina se conecta a un servidor a través de una red Ethernet utilizando un Protocolo industrial de los PLC VIPA de YASKAWA. En el servidor se encuentra instalada una base de datos MS SQL Express, el SCADA Indusoft, y el generador de reportes Dream Report. Un total de 4 clientes pueden acceder simultáneamente a los recursos del servidor.