瀝青屋頂油氈的生產：數位化與非接觸式速度量測

有時僅僅是持續輸出單獨一個數位量測值，就能從根本上改進生產流程的整體控制。英國屋頂油氈領先製造商之一的IKO就發生了這樣的情況。它藉助SICK的一項全新雷射式非接觸式量測技術，實現了與生產速度相關的資料的數位化。由此，不僅減輕了現場的企業工程師的工作負擔，而且還為管理層提供遠端的支援——從數千公里之外幫助其檢查生產、成本與產品品質。

IKO是一家跨國企業，在北美及歐洲的30多個生產基地生產屋頂瓦片、屋頂防水材料及屋頂隔熱材料領域的產品。該企業總部位於加拿大，管理人員尤其關注生產效率與產品品質。

瀝青屋頂油氈：生產流程

無論是辦公用的摩天大樓，還是花園裡的小屋：屋頂油氈的生產始終遵循相同原理。藉助一台30米長的生產設備，將170 °C的瀝青塗敷在1米寬的基底層上。然後按照經過嚴格控制的配置，在一個連續的流程中添加礦物及其他物質。

為生產連續的屋頂油氈幅面，每次更換捲筒時，將新的一捲基底材料的幅面拼接在空捲筒即將耗盡的幅面末端。此外，還將形成一個緩衝迴路，以確保生產流程始終以相同的速度進行。

在連續的生產流程中，有一個量測變量比其他所有都重要：設備運轉的速度決定了能夠加工多少物料，從而與最終產品的成品能否遵循規定的成分緊密相關。此速度與100%的規定目標越接近，產品品質就越高。

速度量測值公差小

工程師在英國阿普勒橋地區遇到了問題：計數器的數位輸出從一個近接開關獲得速度量測值，此近接開關在流程的一開始對準了一個齒輪減速器。但將關於設備速度的資料輸入PRODAC公司的全球MES系統（Manufacturing Execution System）則是透過一個安裝在流程終端的捲取機上的編碼器進行。

因此，英國的操作人員與英國管理層及加拿大公司總部的管理層使用的是不同的速度量測來源，導致量測值再次出現差異。由此，操作人員不斷試圖相應落實公司管理人員的回饋意見，實現在此情況下很難達到的速度與品質百分百的目標。

速度的非接觸式量測

「為了獲得準確的量測結果，我們必須量測產品的速度，而不是機器的速度，因為機器上不顧及物料滑動。量測輪編碼器等感測器會與產品直接接觸，並不適合在流程開始時又熱又粘的屋頂油氈等物料。此外，還會有較高的損耗。」技術負責人Paul Hayward介紹，「此外，我們也不想再使用必須整合到機器中的量測裝置。它在流程中會髒汙，但在維護或更換時很難夠到。」

非接觸式雷射感測器

由於價格低廉，量測特性精確，IKO決定採用SICK的SPEETEC非接觸式雷射表面運動感測器，並由位於英國維甘的工程師團隊與SICK支援人員緊密合作進行安裝。

SPEETEC裝在尺寸僅為140 × 95 × 32.5 mm的堅固的鋁合金外殼中，因此非常適合維甘生產基地的使用條件。在此，SPEETEC能夠直接整合至Allen Bradley設備可編程邏輯控制器中，而無需另外使用電子裝置處理輸出信號。與增量型編碼器相似，量測值直接在感測器內自動化轉換為TTL/HTL信號，從而能夠順利輸入機器控制器中。

SPEETEC感測器的數位輸出整合在虛擬速度表中，以及IKO的PRODAC MES系統中，後者可將量測值傳輸至生產部門，或者可由國際管理團隊從遠端存取。

「SICK的支援技術人員在我們安裝產品的過程中始終提供了有用的建議，給予我們極大幫助。」Hayward繼續説道，「SPEETEC感測器雖然是針對很高的技術要求設計的，但實際的輸出並不特別複雜。由此，感測器能夠自行完成『要動腦筋的事』，最後將結果作為簡單的資訊輸出給我們。」

統一的資料輸出

「位於維甘的IKO團隊是英國首批從SPEETEC的高效非接觸式量測原理中受益的建築材料製造商之一。」SICK英國分公司運動控制感測器產品經理Darren Pratt說。他又補充道：「和我們的其他許多客戶一樣，IKO也驚奇地發現，我們的產品成本低廉，能夠非常輕鬆地整合到他們現有的基礎設施中，而且操作簡便。通常不到12個月就可以收回對一台SPEETEC的投資。」

Pratt又補充道：「現在，我們在與IKO總部每日召開的技術會議及溝通中，能夠對準確的數位量測值放心。SPEETEC默默完成工作，始終達到百分百效率，沒有任何異常。沒有消息就是最好的消息，這句話在此得到了最佳體現！」

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