다이 캐스트 제조 공정의 저비용 자동화 및 모니터링
14/06/2022
개요
이 프로젝트에는 스마트 빌딩의 자동화를 위해 IT/IoT 분야의 최전선에 있는 회사인 Network Corporation(NWC)을 위한 자동화된 모니터링 솔루션을 설계하는 작업이 포함되었습니다.
Partner: Network Corporation | Region: Japan
소개
다이 캐스팅은 용융 금속을 고압 하에서 재사용 가능한 금속 다이에 강제 적용하는 금속 제조 공정입니다. 용융 금속 가공은 에너지 집약적이며 다이 캐스트 제품 비용의 약 1/4은 에너지 소비 비용으로 추정됩니다. 공정의 에너지 집약도가 높아질 수록 이에 따른 에너지 소비 비용도 커지기 때문에 비용 절감을 위해서 에너지 절약이 매우 중요합니다.
장비 업그레이드와 같이, 에너지 절약을 위한 몇 가지 기술과 방법이 있습니다. 에너지 효율 관리를 위해서는 새로운 장비에 대한 투자가 필요하지만, 프로세스 관리 및 제어 시스템을 자동화를 통해 최적화하면 최상의 에너지 효율 결과를 얻을 수 있습니다. 자동화를 통해 제조업체는 다이 캐스팅 비용을 일부 절감할 수 있습니다. 또한 자동화는 보다 일관된 결과를 제공하므로 실수가 줄어들어 효율성이 향상됩니다.
시스템 요구 사항
이 프로젝트에는 IT/IoT 분야의 선두 기업인 Network Corporation(NWC)을 위한 자동화된 모니터링 솔루션 설계와 스마트 빌딩의 자동화를 위한 제품, 소프트웨어 및 시스템을 제공하는 작업이 포함되었습니다. 그들은 일본 전역의 중앙에서 최적화된 모니터링 및 제어 시스템을 전문으로 합니다. 이 프로젝트를 위해 NWC는 알루미늄 합금 주물 생산고객들에게 품질, 비용 및 납품 관리를 개선하고자 하는 회사와 협력했습니다. 주로 고객들은 학교 체육관에 해당하는 공간을 차지하는 5개의 금속 용해로의 출력을 수동으로 제어하고 모니터링해야 하는 어려움에 직면했으며, 밤낮을 가리지 않고 제어 프로세스를 수행하기 위해, 필요에 따라 온도를 지속적으로 조정해야 했습니다.
시스템 설명
ADAM-3600 지능형 원격 터미널 장치는 소프트 로직 프로그램에 대한 지원과 WISE-EdgeLink를 통한 출력 데이터를 자동화하고 원격으로 제어하는 기능을 기반으로 금속 용해로의 온도를 제어 및 모니터링 하도록 선택되었습니다. ADAM 3600은 인버터 컨트롤과 세 개의 다른 제어 보드에 연결되었습니다. 이것은 수온, 용해로 온도 및 화염 감지 기능을 제공합니다. 3대의 ADAM 3600을 사용하여 5개의 금속 용해로는 원격으로 제어되며, 매개 변수 정보는 각 금속 용해로에서 수집 되며, 이 용해로는 클라우드에서 집계됩니다. 데이터는 Internet Initiative Japan(IJ) 폐쇄형 LTE 네트워크와 IIJ의 클라우드 서비스인 GIO에 저장됩니다.
시스템은 다음과 같이 구성되어 있습니다.
- 클라우드 센터
- 3 x ADAM 3600 원격 터미널 장치
- 5 금속 용광로
- 인버터 컨트롤러
- 3 x 제어 보드
- LPG 가스
또한 모니터링 시스템은 LTE와 같은 무선 통신을 지원합니다. 이를 통해 금속로에서 데이터를 쉽게 수집할 수 있으며, 실시간 모니터링을 통해 이상이 발생할 경우 유지 관리 팀에 경고할 수 있는 실시간 정보를 전송합니다.
프로젝트 구현
자동화된 모니터링 시스템은 다음 기준을 충족합니다.
- 제어 및 모니터링을 위한 원격 작동
- 자동화된 기능
- 소프트 로직 프로그램 지원
- 유연한 통신 프로토콜 지원
- 상당한 비용 절감
결론
에너지 비용은 전년 대비 증가했습니다. 다이캐스팅은 매우 효율적인 제조 공정이지만 에너지 집약적입니다. 일반적인 현대 주조 공정에는 용해, 합금화, 성형, 주입, 응고 및 마감의 6가지 단계가 있습니다. 금속 용해 단계는 전체 주조 공정에서 에너지의 절반 이상을 소비합니다. 따라서 주조 시 소비되는 에너지를 줄이기 위해서는 높은 수준의 공정 제어 정밀도가 요구됩니다.
구현된 솔루션에는 정보를 수집하여 클라우드에 전송하는 5개의 금속로에 연결된 3개의 ADAM 3600 유닛(올인원 무선 지능형 원격 터미널 유닛)이 사용되었습니다. 이 솔루션은 잦은 현장 유지 보수 및 서비스 이동이 필요 없는 데이터 수집 솔루션을 제공합니다. 사용자는 중요 자산을 모니터링하고, 장비 성능을 추적하며, 경보 알림을 받고, 휴대용 장치를 사용하여 시스템 관리 및 구성을 수행할 수 있습니다. 또한 이를 통해 비용을 크게 절감하고 현장 장비와 시설의 모니터링 및 관리를 개선할 수 있습니다.
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