Modernizacja maszyny (retrofit): kiedy się opłaca i jak ją zaplanować

Po czym poznać, że maszyna dojrzała do retrofitu

Nie każda stara maszyna wymaga modernizacji. Sygnałem ostrzegawczym jest zwykle kilka z poniższych objawów naraz:

• Brak części zamiennych. Sterownik, panel operatorski albo napędy są wycofane z produkcji, a używane egzemplarze kupuje się na aukcjach. Typowy przykład to sterowniki Siemens SIMATIC S5 albo pierwsze generacje S7-300 i paneli OP.
• Brak programu i dokumentacji. Nikt nie ma aktualnej kopii programu sterownika albo schematów elektrycznych. Każda zmiana w maszynie staje się ryzykiem.
• Długie przestoje przy awariach. Diagnostyka opiera się na pamięci jednego pracownika utrzymania ruchu, bo układ nie pokazuje czytelnych komunikatów.
• Brak możliwości rozbudowy. Trzeba dołożyć czujnik, robota albo komunikację z systemem nadrzędnym, a stary sterownik nie ma już wolnych wejść ani odpowiedniego interfejsu.
• Zastrzeżenia do bezpieczeństwa. Układ bezpieczeństwa nie odpowiada obecnym wymaganiom, np. brakuje nadzorowanych osłon, a stop awaryjny jest realizowany w sposób, którego dziś nie dałoby się obronić w ocenie ryzyka.

Co się wymienia, a co zostaje

Sens retrofitu polega na tym, żeby zachować to, co jest sprawne i drogie, a wymienić to, co jest zawodne i tanie w porównaniu z całą maszyną. W praktyce:

• Zostaje: konstrukcja, mechanika, prowadnice, napędy mechaniczne, często silniki, orurowanie pneumatyki i hydrauliki, jeśli są w dobrym stanie.
• Wymienia się: sterownik PLC, panel operatorski (HMI), przemienniki częstotliwości i serwonapędy, aparaturę w szafie sterowniczej, okablowanie sterownicze, czujniki, układ bezpieczeństwa.
• Często przy okazji: nową szafę sterowniczą zamiast przeróbki starej, bo porządne okablowanie od zera jest zwykle tańsze niż dopasowywanie nowych elementów do starego układu.

Program sterownika pisze się od nowa. Stary program bywa pomocny jako opis logiki działania, ale przenoszenie go jeden do jednego na nową platformę zwykle utrwala dawne obejścia i błędy.

Retrofit czy nowa maszyna

Modernizacja ma przewagę, gdy mechanika jest w dobrym stanie, maszyna jest dopasowana do procesu, a jej nowy odpowiednik jest drogi albo ma długi termin dostawy. Nowa maszyna wygrywa, gdy mechanika jest zużyta, proces się zmienił albo potrzebna jest wyraźnie wyższa wydajność, której stara konstrukcja nie osiągnie.

Praktyczna reguła: jeśli koszt retrofitu zbliża się do połowy ceny nowej maszyny, warto policzyć obie opcje dokładnie, z uwzględnieniem czasu postoju, szkolenia obsługi i zużycia energii. Jeśli jest wyraźnie niższy, retrofit zwykle się broni.

Jak zaplanować retrofit krok po kroku

1. Inwentaryzacja. Spis elementów sterowania, lista wejść i wyjść, zdjęcia szafy, zabezpieczenie kopii programu, jeśli istnieje. Opis, jak maszyna działa z punktu widzenia operatora.
2. Ocena ryzyka. Przegląd funkcji bezpieczeństwa i ustalenie, jak mają być zrealizowane po modernizacji. To etap, którego nie da się pominąć.
3. Koncepcja i dobór sprzętu. Platforma sterowania (np. Siemens, Allen-Bradley), napędy, panel, komunikacja. Warto wybrać to, co już znają służby utrzymania ruchu w zakładzie.
4. Projekt i prefabrykacja. Schematy elektryczne, nowa szafa sterownicza budowana poza maszyną, program i wizualizacja przygotowane przed postojem.
5. Postój i uruchomienie. Demontaż starego sterowania, montaż nowego, testy wejść i wyjść, uruchomienie, testy funkcji bezpieczeństwa, szkolenie obsługi.
6. Dokumentacja powykonawcza. Schematy, program, instrukcja obsługi i konserwacji. Bez tego za kilka lat sytuacja się powtórzy.

Postój produkcji: jak go skrócić

Najwięcej czasu oszczędza przygotowanie wszystkiego poza maszyną. Szafa sterownicza jest zbudowana i sprawdzona, program jest przetestowany na symulatorze albo na stole testowym, a kable są przygotowane na wymiar. Wtedy sam postój ogranicza się do przełączenia i uruchomienia. Dobrą praktyką jest też zaplanowanie modernizacji na okres planowanego przeglądu albo urlopowy.

Ocena zgodności po modernizacji

Modernizacja może zostać uznana za istotną zmianę maszyny. Wtedy maszyna jest traktowana jak nowa i wymaga ponownej oceny zgodności oraz oznakowania CE. Czy tak jest, zależy od zakresu zmian: wymiana sterownika na nowszy odpowiednik bez zmiany funkcji to inna sytuacja niż dodanie robota, zwiększenie prędkości albo zmiana sposobu obsługi. Tę kwestię warto rozstrzygnąć na etapie koncepcji, bo wpływa na zakres dokumentacji i odpowiedzialność.

Powiązane usługi

• Projektowanie układów sterowania
• Prefabrykacja szaf sterowniczych
• Programowanie sterowników PLC

Inne artykuły

• Od czego zależy cena programowania PLC
• Zapytanie ofertowe na szafę sterowniczą
• Siemens S7-1200 czy S7-1500
• Wszystkie artykuły →