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自动化产线为何总是莫名停机?

日期: 2020-08-14
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很多管理设备的小伙伴应该都遇到过这样的问题:自家的自动化设备毫无征兆的就停了,连带着产线上下游的设备也跟着停了,各种直接间接损失一大堆。


大家可能要问了,这个是什么原因导致的呢?实际上主要和电能质量有关,因为自动化生产设备对配电系统的电能质量优劣非常敏感。自动化设备包括变频器、PLC、机器人、数控机床、伺服电机等,其大量使用了电力电子、精密控制和计算机程序,这些技术对于供电质量是十分依赖的,稍有波动就可能出现停机或宕机。


下面我们就来罗列下容易受到电能质量影响的自动化或者流程化生产工艺:


自动化产线为何总是莫名停机?


1.半导体制造、测试和封装工艺


半导体制程设备必须安置在隔绝粉尘的密闭空间即洁净室中,洁净室的洁净度由厂务系统保证。当电压暂降发生时,厂务系统中的排气风机变频器会因低压保护而跳闸,从而导致腐蚀性气体无法及时排出洁净室,洁净室内检测到气体指标超标,半导体机台停机人员撤离,半导体制作过程被迫停止,大量产品报废,单次事故经济损失可高达几百至几千万元。


在半导体工厂中工艺冷却水(简写为PCW)系统主要用于生产工艺设备的冷却,通过闭路循环为生产设备连续和稳定地提供冷却水,半导体生产设备的温度必须严格控制,若PCW系统水泵因电压暂降意外停机,则会造成价值上千万元的半导体制造机台因不能及时得到冷却水进行降温而损坏,机台维修一次的费用就高达几十万元,同时会造成很多产品报废,经济损失巨大。


2. 饮料高速灌装&包装工艺


饮料行业的利乐包装线和自动灌装线对于电能质量问题特别是电压暂降十分敏感,一旦出现会造成整个工艺停产,恢复生产及相应的处理都会十分麻烦,造成的损失也是十分可观的。如某着名食品制造企业,其布丁灌装线需要在完全无菌的环境下运行,供电质量不佳会使产线中断,从而失去无菌环境,然后需要8小时的化学清洁灭菌程序。类似事件每年都要发生10-15次,费用和停机时间将迅速增加。


3.制药制剂工艺


制药行业对产品剂量的严格要求决定了需要提供精密且稳定的环境及设备供电,否则产品的不合格,如失效、剂量过多过少等都可能带来严重的后果,像冻干机、恒温反应釜等容不得半点差池。


4、 汽车冲压、焊接、喷涂工序


汽车制造业受电能质量尤其电压暂降影响造成的损失以车辆台数也就是产量来计算的,而冲压、焊接、喷涂等几大重要的工序里有大量的机器人、PLC、伺服电机、数控机床等敏感设备,都容易受影响而突然停机。曾经有相关的汽车制造企业依靠天气预报和人工云气观察决定是否继续生产或停产,以此来规避由于电能质量问题造成的非计划停产,这个也是不科学和不可取的,最好的方法和加强监测和分析,以采取最经济的治理手段。


5、石化流程生产工艺


石化生产和煤化工企业属于大型过程型生产企业,行业技术人员通常将电能质量问题中的电压暂降和短时中断俗称为“晃电”,会引起生产工艺中的敏感负荷如润滑油泵、液氧泵、高压煤浆泵、烧嘴冷却水泵等变频器停机和接触器释放,进而引起联锁反应,工厂被迫停产,大量原材料报废。同时,恢复生产需要花费数小时甚至数天的时间,设备的使用寿命缩短甚至损坏,直接和间接经济损失巨大,最严重的情况可导致重大安全事故。


因此对工业企业而言,关注电能质量对于保证正常的生产和运营,提升能效延长设备使用寿命都有现实意义。企业只有做好电能质量的健康检测以及相关数据的掌握,才能够做到有针对性的解决问题。


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“感谢冠卓咨询老师对项目组的全程辅导,通过做项目我们学会了如何用系统科学的方法分析研究问题;开阔了我们的视野并让我们的管理人员明白了团队协作的重要性。”


———北京某公司总经理 苏先生


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