罗克韦尔自动化控制产品在韩国南洋乳业公司的应用

通过采用罗克韦尔自动化控制产品，南洋乳业公司提高了近10%的产量，减少了15%的维护费用。韩国南洋乳业公司全新的自动化工厂顺利地达到了95%的设计产量。
背景
韩国南洋乳业（Namyang Dairy）公司成立于1964年，在该国有多家饲养奶牛的农场。同时，他们还对农场工作人员进行培训，确保农场能够为他们提供价格合理，高质量的原奶。

目前，南洋乳业已经成为韩国著名的乳制品加工企业，生产牛奶、酸奶酪、干酪以及奶粉等产品。2001年，该公司的年收入高达6200万美元。

南洋乳业始终坚持为消费者提供高质量的新鲜产品，这正是他们取得成功的关键。为了实现这一目标，必须在整个加工过程中严格遵守质量标准，采用先进的生产设备，尽量减少生产线的停机时间。如果在产品加工过程中出现停机故障或者延误生产，由于乳制品的特殊性，这批产品将不能再被使用，必须废弃。因此，为了避免这种巨额损失，必须尽量缩短停机时间。

为了减少损失，提高产量，为消费者提供高质量的新鲜乳制品，南洋乳业决定新建一座工厂。该举措是南洋乳业成立35年来的第一次。同时，他们还希望在新工厂中使用一套自动化的控制系统，实现连续生产，以便让产品保持新鲜。

南洋乳业生产线的设计和施工由韩国Haisung电子公司负责，并通过系统集成商——三星电子提供设备、零部件和客户支持服务。根据用户的要求，三星电子所提供的解决方案不仅需要提高生产线产量，而且还要使其操作效率更高。为此，三星电子决定寻求罗克韦尔自动化的帮助。

挑战

在设计这套电子化制造系统时，三星电子需要解决两个主要的问题：系统维护和网络通讯。

由于原来的自动化设备供应商既不能提供本地支持，又不能及时处理故障，这使得系统维护问题变得越来越糟糕。因此，南洋乳业要求设备供应商必须能够提供本地维护支持，协助他们减少生产线的停机时间，降低维护费用。

同时，在现有的通讯系统中，采用了大量的硬接线，使它变得更加难于维护。复杂的接线需要工程师花费更多的时间才能查明故障原因并解决问题。这样一来，由于维护人员和维护时间的增加，使得系统维护成本居高不下。

另外，南洋乳业经常遇到网络数据过载的情况。这是由于现有网络只能采用点对点的方式进行通讯。这种传统的通讯方式要求控制系统必须逐一地向现场设备发送数据，从而导致网络数据过载。

如果需要在网络上添加或者摘除设备，必须重新启动通讯网络。这种短时间的生产线停机也会使乳制品的生产原料处于危险的境地。为此，新系统需要避免出现类似的停机情况。

由于南洋乳业以前一直采用其它厂商的设备，所以他们对罗克韦尔自动化的产品和服务不太了解。但是三星电子工程部却对罗克韦尔自动化充满了信心，因为他们作为系统集成商和自动化系统供应商，已经成功地为亚洲其它乳制品厂商提供了一系列的解决方案。相信用不了多长时间，罗克韦尔自动化同样会赢得南洋乳业的信任。

解决方案
罗克韦尔自动化提供的集成架构解决方案采用了开放的通讯网络——DeviceNet和ControlNet。DeviceNet网络具有较强的价格竞争力，帮助南洋乳业将不同的设备连接到网络中，避免了使用硬接线所需的费用和时间。通过采用DeviceNet网络，不仅提高了控制系统与现场设备的直接通讯能力，而且还可以获得相关设备的诊断信息，这是普通硬接线I/O设备很难实现的功能。南洋乳业很快发现，DeviceNet网络响应迅速、性能可靠，而且结构灵活。

ControlNet也是一种开放的网络，它采用生产者/消费者通讯模式，允许所有的网络节点同时从一个节点接收数据。ControlNet网络具备充裕的通讯带宽，可用于I/O数据、实时互锁、点对点报文和编程信息的传输，所有这些功能都可以在同一网络中实现，极大地提高了工作效率。

集成架构解决方案的核心是Allen-Bradley ControlLogix控制平台——一种模块化，可扩展的高性能控制系统，能够完成乳制品生产所需的多种控制任务。同时，紧凑的模块化Flex I/O以及SLC 500可编程控制器增强了系统配置的灵活性，PanelView操作员界面可以利用多种通讯协议获取加工过程中的各种数据。在整个系统的解决方案中，还采用了交流变频器，它可以有效地提高电机运行性能，减少停机时间。

通过罗克韦尔自动化韩国分公司、销售商以及解决方案提供商，为实现南洋乳业所需的本地化技术支持服务提供了保障。

效果
通过采用罗克韦尔自动化控制产品和服务，南洋乳业的生产线获得了良好的可维护性和当地技术支持服务，帮助他们减少了15%的维护费用和30%的故障处理时间。

通过缩短停机时间和加工延迟，罗克韦尔自动化控制系统帮助南洋乳业减少了10%的生产成本。

自从新工厂投产以来，公司更希望它的产量能够得到大幅提高。南洋乳业原有的工厂通常只能达到87%的设计产量。然而，由于新通讯系统的采用，南洋乳业的新工厂很快就实现了95%设计产量，提高了近10个百分点。

虽然新工厂刚刚投产，但是南洋乳业已经看到了新控制系统和通讯网络为他们带来的好处。“我们已经对这样的初步成效感到非常满意，”南洋乳业电气维护部主管工程师Young Gee Kim先生称赞道，“我们将在今后的扩建项目中继续使用罗克韦尔自动化的产品和服务。”

罗克韦尔自动化的企业信息集成架构如下图所示。棕色虚线区域表示本文所涉及的自动化控制系统，其余部分表示罗克韦尔自动化目前能够提供的解决方案，帮助您实现车间现场与企业信息系统的集成。