Working Smarter by IoT & Digital Transformation

Nhà máy thông minh Polibol : Giảm chi phí bảo trì và đảm bảo chất lượng trong quá trình sản xuất

0 144

Polibol: Giải pháp Smart Factory với Waspmote và Microsoft Azure kết hợp hiệu quả và tuân thủ quy định với công nghệ cảm biến và truy cập cloud

Được thành lập vào năm 1959, Polibol là công ty hàng đầu trong lĩnh vực đóng gói linh hoạt. Với 150 nhân viên và doanh thu hơn 40 triệu Euro, Polibol có uy tín trên toàn thế giới về đổi mới công nghệ như một máy in và chuyển đổi bao bì linh hoạt. Nhóm Polibol vận hành hai nhà máy, một ở Zaragoza và một ở Madrid, với cơ sở 18.000 m2. Hoạt động chính của công ty là sản xuất cuộn in và nhựa nhiều lớp nhôm để sử dụng làm bao bì linh hoạt cho thực phẩm và các sản phẩm tiêu dùng (chăm sóc cá nhân, chất tẩy rửa).

Cây Polibol Zaragoza - Nhìn bằng mắt chim
Factory Polibol Zaragoza

Nhà máy Zaragoza chuyên đóng gói kỹ thuật, với 50% xuất khẩu sang Châu Mỹ, Châu Âu và Bắc Phi.

Polibol rất tự hào về danh mục khách hàng của họ, bao gồm những người chơi hàng đầu của mỗi thị trường mà họ phục vụ. Công ty bán và xuất khẩu sản phẩm của mình trên toàn thế giới, và giữ cho sản xuất tuân thủ các cơ quan quản lý quốc tế.

Quảng cáo

Giới thiệu về Libelium IoT

Giải pháp được phát triển bởi Libelium, Libelium là nhà cung cấp nền tảng mạng cảm biến không dây, cung cấp các thiết bị tiêu thụ năng lượng thấp, nguồn mở, dễ lập trình và triển khai cho các giải pháp Thành phố thông minh và một loạt các dự án M2M và cảm biến.

Tất cả các sản phẩm của Libelium đều có dạng mô-đun, ngang và dễ tích hợp vào các hệ thống của bên thứ ba. Do thiết kế tích hợp phần cứng cải tiến và cách tiếp cận theo chiều ngang, nền tảng cảm biến không dây nguồn mở của Libelium của công ty Libelium có tiềm năng trở thành nền tảng phổ biến, tiêu chuẩn cho thời đại công nghệ  của Internet of Things.

Libelium IoT Smart World
Libelium IoT Smart World

Giải pháp Waspmote Libelium hoạt động với các giao thức khác nhau (ZigBee, Bluetooth, 3G / GPRS) và tần số (2.4GHz, 868 MHz, 900 MHz) và có khả năng giao tiếp trên khoảng cách xa (lên đến 12 km) trong khi duy trì mức tiêu thụ điện năng thấp Thành phố thông minh, Môi trường thông minh, Thông minh Nước, Đo sáng thông minh, An ninh & khẩn cấp, Bán lẻ, Hậu cần, Kiểm soát công nghiệp, Nông nghiệp thông minh, Tự động hóa gia đình & trong nhà, và Chăm sóc sức khỏe.

Tổng quan về giải pháp

Quảng cáo

Polibol, với tư cách là một công ty sản xuất, vận hành nhiều dây chuyền sản xuất khác nhau, bao gồm một số quy trình quan trọng. Trong một số trường hợp, kiểm soát nhiệt độ không khí gần máy móc trên Khu vực sản xuất là điều cần thiết; ở những nơi khác, khí phải được theo dõi để giữ sự tuân thủ trong mức độ tập trung được ủy quyền.

Chất liệu nhựa được in trên các cuộn lớn tại nhà máy Polibol
Chất liệu nhựa được in trên các cuộn lớn tại nhà máy Polibol

Bao bì cho ngành công nghiệp thực phẩm phải tuân theo luật pháp y tế đòi hỏi về an toàn vệ sinh thực phẩm, cũng như tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế, như ISO-22000, được chứng nhận Polibol. Tuân thủ các quy định của FDA có nghĩa là việc duy trì mức độ kiểm soát chất lượng cao trong suốt quá trình sản xuất là rất quan trọng. Một cân nhắc quan trọng khác đối với Polibol là cách tốt nhất để tối ưu hóa các quy trình, để giảm chi phí trong khi vẫn đảm bảo chất lượng. Kiểm soát sản xuất yêu cầu đo liên tục các biến môi trường, tạo địa hình lý tưởng này cho công nghệ cảm biến không dây (WSN).

Sàn nhà máy của nhà máy Polibol có máy in
Khu vực sản xuất của nhà máy Polibol có máy in

 

Customer Case : máy móc, cảm biến và cloud

Libelium đã thiết kế một ứng dụng cụ thể cho Polibol bằng Waspmote Plug & Sense! và cổng Meshlium để giám sát các quy trình quan trọng, các biến môi trường trong toàn bộ nhà máy, các thông số ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và điều kiện làm việc.

Với công nghệ mạng cảm biến Libelium, Polibol theo dõi nhiệt độ không khí xung quanh máy in và trong đường ống, cường độ ánh sáng trên các sản phẩm cuối cùng và nồng độ CO2 trong khu vực của công nhân và trong thời gian thực, sử dụng PC, máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh và kết nối Internet.

Việc tích hợp công nghệ cảm biến Libelium với nền tảng Microsoft Azure Cloud cho phép dữ liệu từ các nút cảm biến của Libelium truyền trực tiếp lên cloud , để Polibol phân tích và sử dụng trong một số ứng dụng.

Giải pháp cảm biến giúp Polibol trong bốn lĩnh vực chính
Giải pháp cảm biến giúp Polibol trong bốn lĩnh vực chính

Cách thức hoạt động: cảm biến trong nhà máy

Trong nhà máy Polibol, quy trình in được thực hiện trên các đơn vị máy in in màu trên màu để tạo thành hình ảnh cuối cùng. Trong thân máy của mỗi đơn vị in, hỗn hợp mực màu và dung môi giữ cho mực lỏng và cuộn được ngâm tẩm. Sản phẩm sau đó đi qua một đường hầm sấy để loại bỏ dung môi, để lại sắc tố khô.

Tại thời điểm này trong quy trình, việc kiểm soát nhiệt độ sấy là rất quan trọng, bởi vì nếu mực không khô hoàn toàn, đơn vị in tiếp theo sẽ làm mờ và làm nhòe mực, làm hỏng ấn tượng và dẫn đến sự từ chối hoàn toàn của sản xuất. In ấn là tốc độ cao, hơn 200 mét mỗi phút. Ngoài ra, nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ đàn hồi của vật liệu (polyetylen, polypropylen, polyester, polyamit, PVC và nhôm) trong quá trình sản xuất, khiến mực in không được sử dụng đúng cách.

Theo dõi nhiệt độ bên trong đường ống với Waspmote Plug & Sense!
Theo dõi nhiệt độ bên trong đường ống với Waspmote Plug & Sense!

Tương tự như vậy, nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến quá trình cán. Cán màng bao gồm ép lên đến ba lớp vật liệu nhôm hoặc nhựa để thu được tổng số các tính chất cần thiết cho từng thành phần sản phẩm cuối cùng: cường độ, không thấm nước, tác động thị giác, niêm phong, vv Giữa mỗi lớp vật liệu và từng lớp keo dính, nhiệt độ sấy phải được theo dõi để ngăn chặn sự phân tách của sản phẩm cuối cùng.

Kiểm soát nhiệt độ cũng đòi hỏi tỷ lệ lấy mẫu cao và tỷ lệ chính xác cao trong bài đọc. Bởi vì tất cả những điều trên, chi phí bảo trì các máy in và cán màng này có thể cao. Đảm bảo kiểm soát nhiệt độ phù hợp không chỉ làm giảm sự từ chối của sản phẩm mà còn giảm chi phí bảo trì.

Cảm biến độ ẩm là cần thiết vì độ ẩm ảnh hưởng đến tính linh hoạt của một số loại nhựa có hệ số hút ẩm cao, chẳng hạn như polyamit và polyme tổng hợp tan trong nước. Độ ẩm có thể thay đổi hành vi của mực in và ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh cuối cùng.

Giám sát nhiệt độ và độ ẩm bằng cách sử dụng Waspmote Plug & Sense!
Giám sát nhiệt độ và độ ẩm bằng cách sử dụng Waspmote Plug & Sense!

 

Cảm biến ánh sáng là cần thiết để duy trì độ sáng không đổi và được hiệu chỉnh để phân tích màu sắc, vì màu sắc trông khác nhau tùy thuộc vào ánh sáng xung quanh.

Các cảm biến có thể thu được thông tin về Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) là rất quan trọng. Trong quá trình in và cán, các loại dung môi khác nhau được sử dụng làm bay hơi trong quá trình sấy. Pháp luật đã thiết lập các quy định để đảm bảo rằng bất kỳ dung môi nào có thể được giữ lại bằng mực hoặc chất kết dính tiếp xúc với thực phẩm vẫn ở dưới mức dung sai tối thiểu. Các quy tắc môi trường nêu rõ rằng các VOC bay hơi từ các dung môi phải được thu giữ, tái chế hoặc phá hủy một cách có kiểm soát, để giữ cho chúng không làm ô nhiễm bầu khí quyển. Các cảm biến đo VOC và đảm bảo tuân thủ. Cuối cùng, cảm biến tiếng ồn giám sát điều kiện làm việc trong nhà máy.

VOC bay hơi bị phá hủy trong nhà máy đốt rác Polibol
VOC bay hơi bị phá hủy trong nhà máy đốt rác Polibol

Kiến trúc hệ thống

Hạ tầng phần cứng

Cấu hình phần cứng cho Polibol bao gồm bốn loại Waspmote Plug & Sense! các thiết bị cảm biến và một cổng Internet đa phương tiện lưới .

Các Waspmote Plug & Sense! các nút được sử dụng trong dự án này là mô-đun và có thể theo dõi và đo lường một loạt các yếu tố: tối đa bảy tham số ban đầu.

  • Nông nghiệp thông minh: Nhiệt độ (x2)
  • Môi trường thông minh: CO2, VOC
  • Kiểm soát môi trường xung quanh: Nhiệt độ, Độ ẩm, Độ sáng (Độ chính xác cao)
  • Thành phố thông minh: Micrô (dBA)
Waspmote Plug & Sense!
Waspmote Plug & Sense!

 

Mỗi Plug & Sense của Waspmote! nút chứa các cảm biến và thiết bị điện tử thích hợp cần thiết để điều khiển chúng và được định dạng từ nhà máy để thích ứng với từng mục đích sử dụng cụ thể. Các nút được đóng gói cũng chứa:

  • Ắc quy
  • Module truyền thông: 802.15.4
  • Bộ sạc / bộ chuyển đổi 220v
Mô-đun Waspmote Cảm biến Nhà máy thông minh
Nông nghiệp thông minh Nhiệt độ PT1000 Quy trình sản xuất: nhiệt độ không khí trong ống của máy in
Môi trường thông minh CO2, VOC Điều kiện công nhân
tuân thủ quy tắc môi trường
Kiểm soát môi trường xung quanh Độ chính xác của Luxes, Nhiệt độ + Độ ẩm Chất lượng sản phẩm và bảo tồn
Những thành phố thông minh Micro Điều kiện công nhân

Các cảm biến và thông số khác nhau được đo tùy thuộc vào Plug & Sense! đã sử dụng

Waspmote Plug & Sense! chứa pin trong vỏ bọc của nó để cho phép hệ thống đo và truyền dữ liệu ngay cả khi không có nguồn điện được kết nối. Dung lượng pin là 6600mAh: điều này có nghĩa là quyền tự chủ của ứng dụng có thể dao động từ vài ngày đến vài tuần mà không cần sạc lại pin, tùy thuộc vào tần suất lấy mẫu (thời gian giữa các lần đo). Các Waspmote Plug & Sense! các nút có thể hoạt động dưới nguồn pin hoặc trên lưới để liên tục sạc lại pin.

Cắm và cảm nhận! Thành phố thông minh có micrô để đo độ ồn

Gateway và Cloud

Meshlium là một cổng đa kênh và có thể được cấu hình với các giao thức truyền thông khác nhau như Wi-Fi, Ethernet và 802.15.4, cho phép hệ thống nhận dữ liệu cảm biến từ các nút, phân tích cú pháp và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu cục bộ.

Việc sử dụng công nghệ truyền thông 802.15.4 cho phép dữ liệu cảm biến được lưu trữ hoặc đọc khi đo, để người dùng có thể hình dung dữ liệu trực tiếp, trực tiếp trong thời gian thực. Bằng cách giới thiệu một địa chỉ IP trong trình duyệt, tất cả thông tin của Nhà máy thông minh có thể được hiển thị trên giao diện Web của lưới.

Cổng nhà máy thông minh Meshlium giao tiếp với đám mây
Gateway nhà máy thông minh Meshlium giao tiếp với cloud

 

Phần mềm được cấu hình sẵn – dữ liệu có thể truy cập mọi lúc, mọi nơi

Mỗi Plug & Sense của Waspmote! nút được lập trình và thử nghiệm trong các phòng thí nghiệm Libelium để khi vào vị trí, nó có thể bắt đầu theo dõi khi nhấn công tắc của ON ON.

Waspmote Plug & Sense! giám sát các tham số tương ứng của nó ở các khoảng thời gian khác nhau vì không phải tất cả các quy trình đều có cùng mức ưu tiên hoặc mức quan trọng. Sau mỗi phép đo, dữ liệu được truyền tới Meshlium bằng cách sử dụng 802.15.4; thông tin khác như mức pin được gửi, để cung cấp độ bền cho giải pháp.

Sử dụng Microsoft Azure cho phép Polibol bắt đầu gửi dữ liệu ngay lập tức mà không cần phải định cấu hình hệ thống máy chủ của riêng họ. Ngay từ đầu, dữ liệu cảm biến có sẵn để tải xuống và phân tích cục bộ, hoặc nó có thể được chuyển đến một máy chủ khác. Khi dữ liệu được đồng bộ hóa với nền tảng Azure, nó có thể được truy cập từ bất cứ đâu.

Bảng điều khiển ứng dụng nhà máy thông minh

Bảng điều khiển ứng dụng nhà máy thông minh

Meshlium đồng bộ hóa với nền tảng Microsoft Azure cứ sau 60 giây nhờ một plugin Meshlium cho phép truyền trực tiếp cơ sở dữ liệu cục bộ sang Azure.

Waspmote công suất thấp và hiệu suất cao

Các nút cảm biến Waspmote cung cấp bốn chế độ năng lượng, bật, ngủ, ngủ sâu và ngủ đông. Ở chế độ ngủ đông, nó tiêu thụ 0,7 sóngA dẫn đến hiệu suất pin vượt trội. Thiết bị có thể tiếp tục chạy trong tối đa ba năm mà không cần sạc lại pin Sau mỗi lần đo, Waspmote ngủ. Tính năng ngủ này, cùng với các cảm biến năng lượng cực thấp được tích hợp trong nền tảng Waspmote, giúp kéo dài tuổi thọ của giải pháp và giúp bạn dễ dàng cài đặt và bảo trì. Một số nút Waspmote có thể tồn tại trong nhiều tháng và nhiều năm.

Quyền tự chủ của mỗi Waspmote Plug & Sense! sẽ thay đổi tùy thuộc vào tần số lấy mẫu. Khi các nút được kết nối với lưới, cân bằng năng lượng là dương. Khi không có dòng điện, các nút có thể tiếp tục hoạt động trong nhiều giờ và thậm chí trong nhiều ngày, ông David Remón , một kỹ sư của Libelium cho biết.

Cho dù sản xuất máy móc hiện đại, sản phẩm hiệu suất cao hoặc linh kiện của chúng, cảm biến thông minh và công nghệ dựa trên cloud đều có sẵn cho tự động hóa công nghiệp để giúp các nhà sản xuất đạt được tăng trưởng hàng đầu bằng cách tăng năng suất và giảm thiểu rủi ro trong quy trình sản xuất.

 

Đăng ký để nhận ebook
Đăng ký để nhận ebook "Những điều cơ bản cần biết về Smart Factory và công nghệ IoT" từ chúng tôi.
Đăng ký để được nhận ebook "Những điều cơ bản cần biết về Smart Factory và công nghệ IoT".

Để lại bình luận

Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.