2013至2014年,西門子借助全集成驅動係統和製漿與造紙技術的全集成解決方案SiPaper,順利完成了金光集團亞洲漿紙股份有限公司造紙生產4號線的整機項目。驗收後,係統的可用率達到99%以上,每年的平均故障時間小於13小時;而且工程時間有效縮減了5%-8%,同時係統維護責任明確,及時,確保生產連續性,贏得了客戶的高度讚譽。

金光集團亞洲漿紙股份有限公司(Asia Pulp & Paper Co., Ltd., 下文簡稱APP)為世界紙業三強之一,亦為亞洲地區(除日本以外)規模最大的漿紙業集團公司。APP現擁有20多家製漿、造紙公司總資產達100多億美元。過去20年,西門子用高品質的產品和過硬的專業實力,陪伴公司不斷發展壯大。2013年,APP造紙生產4號線的整機項目使用了西門子最新的全集成驅動係統解決方案(Integrated Drive System,簡稱IDS),從三個層麵上高度集成,整體性能大幅提升,再次贏得了客戶的美譽。
造紙生產線是將符合造紙要求的漿紙水懸浮體經濾網脫水成形、機械擠壓脫水和幹燥等過程而抄製成紙的機器,其包括完成以上工藝過程的成形、壓榨、烘幹三個主要部分,並配有必要的整飾、卷取及傳動裝置,以及供漿、漿料及白水循環、真空、通風排氣、損紙處理和潤滑、自控等輔助係統。造紙屬於連續生產工藝,生產線每次開機後的1-2小時裏,由於整個產線需要進行逐步的調整,所以這兩個小時裏生產的紙張質量通常不太穩定,所以為了提高生產效率、節約資源,要求設備能長期穩定運行,保障連續化生產,避免停機造成再次調整和原材料的浪費。
漿紙生產線對控製與傳動係統的要求較高,首先設備工作速度的調節範圍大;其次設備傳動係統要求運行速度穩定,車速提升和下降都必須平穩,以保證漿紙生產線可以生產品質良好的紙頁;除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai),為(wei)防(fang)止(zhi)某(mou)點(dian)的(de)速(su)度(du)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)而(er)引(yin)起(qi)紙(zhi)張(zhang)某(mou)點(dian)負(fu)荷(he)變(bian)化(hua),繼(ji)而(er)影(ying)響(xiang)紙(zhi)張(zhang)質(zhi)量(liang),就(jiu)要(yao)求(qiu)這(zhe)個(ge)係(xi)統(tong)中(zhong)各(ge)部(bu)件(jian)能(neng)實(shi)現(xian)聯(lian)動(dong),當(dang)負(fu)載(zai)不(bu)平(ping)衡(heng)時(shi)可(ke)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)。而(er)此(ci)次(ci)開(kai)發(fa)的(de)漿(jiang)紙(zhi)生(sheng)產(chan)4號線,在8米寬幅生產線中又是效率最高的,這也進一步加大了設備開發的難度。
APP造(zao)紙(zhi)生(sheng)產(chan)線(xian)穩(wen)定(ding)的(de)設(she)備(bei)性(xing)能(neng)當(dang)然(ran)要(yao)來(lai)源(yuan)於(yu)性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)的(de)產(chan)品(pin)組(zu)合(he),西(xi)門(men)子(zi)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)了(le)全(quan)集(ji)成(cheng)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),全(quan)集(ji)成(cheng)的(de)概(gai)念(nian)體(ti)現(xian)在(zai)三(san)個(ge)層(ceng)麵(mian)上(shang):由聯軸器和減速器到電機和變頻器沿能源流的水平麵、工業生產流程控製架構中自動化金字塔內部的垂直麵以及產品生命周期 內的數字化。水平集成提高了機器生產率、產品質量和機器效率;垂直集成提高了設備性能、生產流程的靈活性,並為安全性、可維護性提供了額外優勢;產品生命周期 內的數字化使所有組件都可在組態、布局和調試的工業軟件中通過數字方法找到,借助生命周期整合可實現更短的產品開發時間、更快的調試,並通過驅動組件的優化設計實現更高可靠性。

圖:正在建設的4號線
具體來說,產品解決方案中包含Simatic PCS 7、Sinamics S120\G120\G150變頻器、Flender 齒輪箱和Simotics 電機。Simatic PCS 7係統基於過程自動化而設計,從傳感器、執行器到控製器,再到上位機,自下而上形成完整的TIA(全集成自動化)架構。西門子Sinamics係列變頻器集V/F、矢量和伺服控製於一身,可實現單軸驅動和多軸控製,數據快速交換,設計模塊化,升級靈活。而Flender 齒輪箱通過齒麵修形提高承載力和降噪性能 ;采用多種密封形式,具備完善的防漏油性能;同樣采取模塊化設計 ; Simotics 係xi列lie電dian機ji更geng是shi涵han蓋gai整zheng個ge同tong步bu和he異yi步bu技ji術shu係xi列lie,都dou可ke實shi現xian最zui高gao的de效xiao率lv等deng級ji。這zhe些xie產chan品pin集ji成cheng到dao一yi起qi,實shi現xian驅qu動dong任ren務wu方fang麵mian所suo具ju備bei的de優you勢shi遠yuan遠yuan超chao出chu了le其qi單dan純chun的de產chan品pin功gong能neng。
西門子的集成驅動係統可以對傳動統(從變頻器到聯軸器)進行全麵優化,並已經考慮 到dao了le自zi動dong化hua中zhong的de所suo有you接jie口kou,這zhe樣yang即ji可ke確que保bao設she備bei的de生sheng產chan率lv和he可ke用yong性xing。在zai工gong程cheng組zu態tai階jie段duan即ji已yi可ke以yi對dui生sheng產chan中zhong所suo需xu的de不bu同tong配pei置zhi進jin行xing模mo擬ni和he優you化hua。在zai物wu理li層ceng麵mian,傳chuan動dong係xi的de各ge個ge組zu件jian在zai功gong能neng性xing、機械性和能源效率方麵實現了完美的相互協調,可圓滿完成相應任務。由減速器、聯軸器、電機、變頻器及其組合所構成的西門子全麵產品組合是實現這一目 標的基礎,並從一開始就避免了傳動係單個組件的簡單組合過程中所產生的接口問題。IDS的解決方案不僅讓產品之間的配合更加高效,使係統的可用率達到99%以上、每年的平均故障時間小於13小時,而且工程時間與非全集成驅動係統相比縮短了5%-8%,同時係統維護責任明確,及時到位,確保了生產連續性。
除此之外,漿紙生產線還麵臨著另一重大挑戰:每條漿紙生產線能生產多種類型紙張(6-8種),要求各種配方、工藝參數等配製靈活,切換方便快速。但這也難不倒西門子的工程師們——應用基於Simatic PCS 7的SiPaper解決方案,就讓問題迎刃而解。SiPaper是製漿與造紙技術的全集成解決方案,可提供模塊化的工藝控製或優化。SiPaper 製(zhi)漿(jiang)與(yu)造(zao)紙(zhi)技(ji)術(shu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)的(de)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)造(zao)紙(zhi)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)的(de)參(can)數(shu)設(she)置(zhi),簡(jian)單(dan)而(er)高(gao)效(xiao)地(di)切(qie)換(huan)多(duo)種(zhong)造(zao)紙(zhi)工(gong)藝(yi),最(zui)大(da)可(ke)能(neng)地(di)滿(man)足(zu)客(ke)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)。此(ci)套(tao)漿(jiang)紙(zhi)生(sheng)產(chan)線(xian)采(cai)用(yong)Simatic PCS 7作為主控係統,驅動係統又與TIA係統集成,令工廠生產的係統組態時間大幅縮短了30%,設備維護成本降低了15%。
由於生產線采用了全套的西門子電氣產品,在項目管理和執行過程中,西門子共派了12minggongchengshibangzhukehujinkuaiwanchengxiangmu,pingjiegexitongzhijiandeyouxiaopeihe,jianshaoxitongzutaishijianhezhongfugongzuoshijian,zuizhonggongchengshijianyufeiquanjichengqudongxitongxiangbisuoduanle5%-8%。除此之外,西門子全球的服務網絡可為客戶提供及時優質的服務,同時責任明確,確保客戶利益最大化。
回首,APP與西門子的合作已經接近20年,西門子曾承接APP寧波工廠的2號紙機和3號紙機的舊設備改造工作。分別僅用7天和6天完成,而且改造後年平均故障時間分別隻有14小時和12.5小時,遠遠高於行業平均水平。除此之外,現在的6號機,即原來的1號機,也都是用的西門子解決方案。APP之所以一直鍾情於西門子,是因為過去20年裏,西門子在造紙行業已經成功完成370多個項目,與APP的合作也接近20年,所謂“路遙知馬力”,產品的可靠性已經過市場的充分檢驗。而伴隨著三重集成的全集成驅動係統的廣泛應用,客戶產品的品質會有更好的保證!

