分散型オートメーション

製造するものが薬品なのか、それとも食品なのかは関係ありません ― 最も大事なのは衛生、安全性、そして24時間365日監視できることです。この目的は、例えばシステムまたは機械を分散型オートメーション化することで達成できます。これは新しいシステムに対しても既存のシステムに対しても機能し、複雑である必要はありません。Bürkertが最適に調整されたコンパクトなソリューションによってサポートいたします。このソリューションは既存の構造に組み込まれ、状況に応じて柔軟に適応します。私たちは今日すでに明日のことを考え、デジタル化における将来のイノベーションステップを考慮する必要があるのです。弊社の多彩なコンポーネントを組み合わせ、マニフォールドや配電盤ユニット、プロセスバルブを1つの自動化システムにまとめる方法についてイメージしてみてください。私たちが豊富な経験に基づき客観的かつ中立的にアドバイスいたします。

分散型オートメーションのコンセプトを検討すべき時

システム内で密に設置されたバルブを必要とする場合。
システムセクションの柔軟な編成を望む場合。
個別のプロセスステップを後から自動化したい場合。

Bürkertシステムソリューションでは、配電盤ユニット、またはフィールドモジュールやプロセスバルブなどの必要なコンポーネントが最適に調整されており、インテリジェント・コンポーネントを用いてそれらをスムーズに接続することができます。その際に事前審査されたプラットフォームがプランニングを容易にし、エンジニアリングコストを軽減します。分散型オートメーションは、いつでも最小限の手間で拡張することができます。

配電盤ユニットなし：直接フィールド内でプロセスの信頼性と生産品質を確保

最も大事なことは何ですか？素早い切り替えでしょうか？それとも、できる限り少ない配線・配管の手間でしょうか？Bürkertの革新的なマニフォールドAirLINE Fieldはその両方を提供いたします。このコンポーネントは直接プロセスの近くに取り付けることができるため、バルブは空気の道程が短くなることによって非常に素早く切り替わります。それと同時に、必要な圧縮空気とエネルギーも少なくなります。また、分散制御によってエラーを素早く正確に同定し、システム全体ではなく、個別のモジュールに的を絞ってスイッチを切ることができます。これは費用と時間を節約します。

配電盤ユニットあり：プロセスのすぐ近くで確実に自動化

お使いのシステムの空気圧機能を自動化したいですか？そのためには、配電盤ユニット内のBürkert製マニフォールドが最適です。マニフォールドをベースに、プロセスはシングルバルブの組み合わせによって制御されます。それによって、生産プロセスをより効率的なだけでなく、より確実にも設計することができます。なぜなら、機器および運用管理レベルでのよく考え抜かれた診断機能を使用して、エラーを早期に発見することができるからです。

手動のソリューションとその弱み

自動化された工程のメリットは、例を挙げて説明するのが一番理解できるでしょう。そのため、以下で砂糖または砂糖シロップを製造するための抽出プロセスを見ていきます。ベルトコンベアは細かく砕かれたテンサイを、裁断機から果汁が抽出される抽出塔へと運びます。ビートパルプと流れ出る果汁が横から落ちないように、ベルトコンベアには混合物の量と大きさに応じて短期的に移動させなければいけない、調整可能なガイドが取り付けられています。それによって通路が大きく、または小さくなります。従来の製造プロセスでは、ガイドを正しい位置に移動するために、従業員が手動でシリンダーを操作する必要がありました。

これは上から見たベルトコンベアの様子です。ベルトコンベアの変化するビートパルプ量またはビートパルプサイズへの調整は、正確なタイミングで行う必要があります。(必然的にプロセスの近くに配置されなければいけない) 従業員が、問題が突然発生した際に手動で空気圧ディストリビュータを有効にする場合、注意力とタイミングが決め手となります。つまり、このプロセスはエラーを起こしやすいということです。最悪の場合、材料と生産時間を浪費することになります。

Grafische Darstellung einer industriellen Anlage zur Produktion von Zuckersirup; Förderband wird von einer Arbeitskraft manuell justiert

湿気、寒気、埃などの厳しい生産条件は、プロセスにおいてエラーを引き起こす恐れがあります。また、それどころがコンポーネントの機能を破壊し、個別のリッツ線を軽く腐食および破断する場合があります。診断機能が少なすぎる、または全くないと、エラーを見つけたい場合に非常に時間がかかります。同様に、機械・電気部品の交換や再パラメーター化にも非常に手間がかかります。

Grafische Darstellung des elektrischen Anschlusses eines Ventils mit mehradrigem Kabel, Verschmutzungen

従来型の構造はしばしば複雑で、わかりにくいものです。それを例示しているのが「圧縮空気」です：従来型の配管では、各個別の空圧ピストンがディストリビュータラインに付けられています。これによってホースラインが多くなると同時に、インターフェースも増えます。その結果、エラーの可能性と漏れリスクが高まり、運用とメンテナンスにおける手間が増加します。さらに、企業によって雇用、またはサービスプロバイダによって調達されなければいけない電気技師などの専門的な人材が必要になります。

Grafische Darstellung eines Ausschnittes einer industriellen Anlage zur Produktion von Zuckersirup; Förderband wird von drei Arbeitskräften justiert und gewartet

分散型オートメーションコンセプトによるプロセスの信頼性

先述したベルトコンベアの修正などの手動工程を自動化するために、「Hygienic Design」のコンポーネントを備えた分散型オートメーションコンセプトは革新的なソリューションです。ここで挙げる例では、AirLINE Field タイプ8653を使用して第三者プロバイダーのシリンダーを空気圧制御します。シリンダー部でのフィードバックは、M12ケーブル経由でME64デジタル入力モジュールと接続されています。空気圧モジュールタイプ8653 (IP65/IP67) は、反応時間または切替時間を迅速にするために、シリンダーの近くに設置することができます。ME63ゲートウェイはEtherNet/IP経由で配電盤ユニット、および中央SPS/SCADシステムとネットワーク化されています。これには大きなメリットがあります：オペレーターがシリンダーのところへ行き、手動で空気圧ディストリビュータを操作する必要がなくなります。それどころか、オペレーターはシリンダーが開いているか、または閉じているかを中央で確認し、必要に応じて個別に調整することができます。

Bürkertシステムソリューションのメリット

デジタル・フィールドデバイスには大きな利点があります。(先述した例に準じて) ピストン制御には、通信インターフェース Bürkert Systembus (büS) によって中央ゲートウェイに切り替えられているAirLINE Fieldマニフォールドが使用されます。また、中央ゲートウェイはデータをEthernetケーブル経由でSPSコントローラに転送します。この方法で常にデジタルフィードバックを生成し、必要な場合にエラーメッセージを送信します。それによってシステムを監視し、先を見越したメンテナンスを計画できます。マニフォールドはカラーLEDによってプロセス状況を表示し、LCディスプレイによってクリアテキストとアイコンを用いて正確な診断メッセージと終端位置に関する情報を提供します。そのようにしてエラーを迅速に同定および除去し、故障後の製品の品質を正しく評価することができます。背圧バルブによって、さらにプロセスの信頼性も保証されています。マニフォールド Typ 8653 AirLINE Fieldは、プロセス自動化の要求に対して特別に開発されました。

Grafische Darstellung einer Ventilinsel Typ 8653 AirLINE Field, diverse Symbole

機器を交換する必要がある場合も、数分で済ませることができます。そのためにはケーブルを抜くだけです。M12コネクタのためこの作業は非常に簡単です。そして、新しい機器をシステム内に設置します。交換の際に電気部品に触れることはなく、そのため電気技師も必要ありません。büSベースの自動機器交換機能は部品の交換を認識し、コンフィギュレーションを交換された機器からすぐに運用可能な新しい機器へとロードします。

Grafische Darstellung eines Förderbandes mit automtisert justierbarer Führung über Rollen und Pneumatik; Ventilinseln und verbundene Ventile , ein Ventil herausgehoben

マニフォールドはフィールド内で必要とされる場所に設置されています。その際、マニフォールドとシリンダーの間のホースラインが短くなることで、デッドスペースが少なくなります。これによって、切替・反応時間を高速化し、バルブを作動させるための圧縮空気の消費量が少なくなり、プロセスの信頼性を高めつつ、運用コストを下げることができます。プロセスの信頼性は自動化において最も大事なことであり、背圧バルブや冗長性機能など、他の多くの要素によって支援されています。

Zweifache grafische Darstellung eines Ausschittes aus einer Anlage mit Förderband, einmal – durchgestrichen – mit manueller Justage, einmal automatiserte Variante mit Ventilinsel und Ventil

顧客の衛生面での高い要求に応じるために、自動化されたシステム内のバルブは定期的に洗浄可能でなければいけません。そのため、Bürkertバルブは高圧洗浄を可能にするステンレス製ハウジング、および強力な洗浄薬品にも耐える最高品質のダイヤフラムから構成されています。また、個別に調整可能な素早い切替時間も、生産品質および生産速度に貢献しています。

Grafische Darstellung eines Bürkert-Ventils, diverse Symbole

実施可能で、将来においても有効なソリューションにとって重要なのは、正しい計画です。弊社は顧客の声に耳を傾け、応用によって何に達成したいかを分析します。個々に適合したソリューションのために、弊社は必要に応じてインテリジェントコンセプトとさまざまな産業用通信プロトコルを組み合わせます。ご使用のアプリケーションに対して、より効率的で、簡単にインストールでき、将来においても有効な代替ソリューションがあるのであれば、弊社はそれを客観的に提示し、その賛否について一緒に考えることができます。

Grafik mit drei Symbolelementen, die in einem Kreis mit Verbindungspfeilen angeordnet sind: Gruppe mit zwei Köpfen und Sprechblasen, Diagramm absteigend mit Lupe, Diagramm aufsteigend mit Pfeil

事例に基づくBürkertのコンサルティングサービス

ソリューション1：実際のプロセスに対して距離のある衛生的な配電盤ユニット

周囲条件はしばしば厳しいこともあります。埃や湿気、寒気または熱気は、自動化された設備をかなり消耗させます。そのため、Bürkertにはステンレス仕様の保護等級IP67に準拠した「Hygienic Design」があります。これは洗浄剤に対する耐久性が極めて高いだけでなく、配電盤ユニット内のマニフォールドをあらゆる環境の影響から隔絶させます。さらに、完全に密閉された配電盤ユニットは通常実際のプロセスから比較的遠くに離れて設置され、それによって従業員が誤ってワイヤやその他の要素を緩めてしまうことを防ぐことで、作業およびプロセスの信頼性を保証します。

プロセスに対して距離があることによる利点：

完全に密閉された配電盤ユニットは安全上の理由からプロセスに対して離れて置かれています
マニフォールドは配電盤ユニット内で環境の影響に対して完璧に保護されています
間違いによる誤操作が起こらないようになっているため、プロセスの信頼性が向上します

Schaltschrank mit intelligenten Prozessventilen

ソリューション2：より小型な配電盤ユニットと分散デバイスを直接フィールドに設置

真逆のデザイン、それはできる限りプロセスの近くに設置することです。このソリューションのより小型な配電盤ユニットは、システム内でより少ないスペースしか必要とせず、そのためプロセスのすぐ近くに設置することができます。そこには素早いバルブ切り替え時間によって利益を得られるフィールドデバイスもあります。配線と配管は特別にコンパクトで、そのためバルブの操作に必要な圧縮空気が少なくなります。同時にこの自動化システムは極めて柔軟です：後から追加のシリンダーを接続しなければいけない場合、このソリューションは簡単で素早い統合を可能にします。

分散デバイスのメリット：

小型な配電盤ユニットをフィールドデバイスおよび実際の生産プロセスの近くに設置することができます
短い配線がバルブの切り替え時間を高速にし、圧縮空気の消費量を少なくします
柔軟なコンセプトが、追加のシリンダーを後から接続することを可能にします

Schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Anlage mit Ventilinseln und verbundenen Ventilen

具体的な事例においては、使用されているシステムが厳しい気象条件に置かれているため、顧客はソリューション1を選択しました。あなたに適したソリューションはどちらでしょうか？私たちが喜んでアドバイスいたします。

プロセス自動化の実際

私たちの顧客の多くは、分散型オートメーションのためのBürkertソリューションによって、すでにシステムを順調に制御しています。以下のユーザーレポートでは、分散型オートメーションを使用することで、生産プロセスをいかにデジタル化、最適化、および特別に安全に構成しているかをご覧いただけます。

WEIHENSTEPHAN—醸造工程の自動化に成功

Foto Biergläser, die gerade mit Bier befüllt werden

ヴァイエンシュテファン醸造・食品品質研究センターにある試験醸造所は、ブラウマイスターがすべてPCによって制御できるように自動化されました。それによって、醸造工程全体がトレース可能で、より効率的になります。

醸造工程向け自動化ソリューションの詳細をご覧ください。

DANONE—ヨーグルトやデザートの生産におけるより高い安全性

食品生産では、定期的に新しい安全対策が導入されます。ダノンはオクゼンフルトにある工場で、安全関連遮断のための新しいBürkertバルブタイプを使用して自動化システムを簡単に組み込むことができました。

乳製品分野における自動化ソリューションの詳細をご覧ください。

FRIESLANDCAMPINA—衛生環境での生産を自動化

Foto aus dem Inneren eines Molkereibetriebes

現代的な乳製品工場のフリースランド・カンピーナは、高い衛生条件が求められる領域においていかに自動化できるかを示しています。HDキャビネット内のBürkert製「AirLINE Quick」マニフォールドによって、システムの洗浄が容易になるだけではなく、コストも削減することができます。

衛生環境向け自動化ソリューションの詳細をご覧ください。

WASSERWERKE EVERSWINKEL—飲料水処理

エヴェルスヴィンケル浄水場は、飲料水処理における酸化用空気の注入を自動化しました。それによって飲料水の処理が再現可能で、より効率的になります。

飲料水処理向け自動化ソリューションの詳細をご覧ください。

分散自動化

食品や医薬品を生産するシステムは、効率的で安全かつ衛生的である必要があります。貴重な原材料を残留物や相互汚染なく処理し、製品の品質を一定に保ち、ダウンタイムのリスクを回避するためには、デジタルプロセス監視が不可欠です。これを実現する最も簡単な方法は、インテリジェントなコンポーネントをローカルに制御し、迅速に対応できる分散型自動化ソリューションです。このような短距離用のバルブ技術が、お客様の既存の機械やシステムのコンセプトに最適に適合するように、客観的なアドバイスを行い、ソリューションニュートラルな提案を用意します。それと同時に、お客様にとって必要でないもを最小限にします。複雑さ、リスク、エンジニアリングの手間を考慮。喜んでお手伝いさせていただきます。

Control Cabinets