Nieuwe automatisering bij staalfabriek Aperam

Staalfabriek Aperam Genk heeft in samenwerking met Actemium de verouderde aansturing van de legerings-toevoeginstallatie vervangen door een modernere PLC.

Trefwoorden: #Actemium, #Aperam, #ombouwen, #PLC, #staalfabriek

Lees verder

Magazine

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Om de productie niet te verstoren liep de nieuwe PLC in schaduwtesten tijdelijk synchroon met de bestaande sturing. Dit omvangrijke omschakelingsproject verliep vlot en vandaag biedt de nieuwe PLC ruime perspectieven voor perfor­mantie­verbeteringen.

Met zes fabrieken in België, Frankrijk en Brazilië is Aperam de op vijf na grootste roestvaststaalproducent ter wereld. De site te Genk beschikt over twee vlamboogovens en een koudwalserij. In de vlamboogovens wordt schroot gesmolten.

Tijdens dit proces komen onreinheden vrij onder de vorm van slakken en komt een ‘smelt’ staal van 120 ton in een smeltvat terecht. Vervolgens gaat het gesmolten staal naar de AOD-installatie (Argon Oxygen Decarburation), waar de overbodige koolstof wordt verwijderd.

In de legeringstoevoeginstallatie worden hierna, afhankelijk van de gewenste samenstelling van het staal, legeringselementen toegevoegd aan de smelt. Het totale proces omvat 8 à 10 stappen. Uiteindelijk wordt het staal afgevoerd naar de continugieterij.

Moderner en inzichtelijker
De legeringstoevoeginstallatie werd voorheen aangestuurd door een verouderde Siemens S5 PLC. “Deze S5 was voor ons een soort black box waardoor we te weinig inzicht hadden in de details van de sturingen”, verklaart Stefan Bullen, Head Electrical Maintenance & Automation bij Aperam.

“In het najaar van 2015 besloten we om samen met Actemium een project op te starten om de S5 te vervangen door een Siemens S7 PLC met modernere hardware en meer inzichtelijke software.”

Aperam formuleerde voor deze ombouw twee doelstellingen. In een eerste fase wilde het met de S7 over dezelfde functionaliteiten blijven beschikken als met de S5. In een tweede fase zou de S7 moeten evolueren naar een open en beheersbaar systeem dat de mogelijkheid biedt om performantie verhogende veranderingen in de processen aan te brengen.

Uitgekiend ombouwscenario
Een belangrijke randvoorwaarde van het project was dat de ombouw geen bijkomende productiestilstanden mocht veroorzaken. De realisatie diende te gebeuren tijdens de geplande productiestops. Om optimaal en met beperkt risico van die productiestops gebruik te maken werd door Actemium een ombouwscenario in verschillende stappen opgesteld.

De AOD is de flessenhals van de fabriek. De verblijftijd van de 120 ton smelt in de AOD is bepalend voor het geproduceerde dagtonnage. “Daarom dienden we ook een fallback-scenario uit te tekenen waarbij we in elke projectstap steeds zouden kunnen terugvallen op de oude productiesituatie”, vervolgt Stefan Bullen.

“Bovendien was er door de korte ombouwtijd geen mogelijkheid om de S7 vooraf te testen. De nieuwe productiesturing werd dan ook uitgetest door die enige tijd synchroon te laten draaien met de bestaande sturing. Door deze ‘mirroring’ of ‘schaduwtesten’ konden we de inputs en outputs van de oude en nieuwe situatie met elkaar vergelijken en ervoor zorgen dat we met de S7 minstens de bestaande functionaliteiten zouden behouden.”

Actemium voorzag ook in een rapporteringsprogramma dat verslagen kan genereren over een bepaalde periode en met verschillende variabelen (welke inputs, welke marges, …).

Eerste fase: ombouw
Het project van Actemium werd gekenmerkt door veel overleg tussen verschillende afdelingen: de productie, het onderhoud en de automatiseringsafdeling. Deze samenwerking verliep prima. Uiteindelijk werd op 2 januari 2017 de eerste door de S7 aangestuurde smelt succesvol geproduceerd.

“Al snel bleek dat we dezelfde kwaliteit en functionaliteiten konden realiseren, er geen vertragingen in de productiecyclus waren en er geen noemenswaardige technische problemen opdoken. Bovendien konden de kosten worden gereduceerd door een betere optimalisatie van de legeringsverhoudingen door de S7”, stelt Stefan Bullen vast. De doelstelling om in de eerste fase met de S7 dezelfde functionaliteit te creëren als met de S5 was dus gehaald en de verwachtingen waren zelfs overschreden.

Tweede fase: verdere optimalisering
Na de succesvolle implementatie van de S7 wil Aperam in een tweede fase gebruik maken van de flexibele mogelijkheden van de nieuwe sturing om performantie verhogende veranderingen aan de processen aan te brengen. Daartoe werd een lijst met een zevental verbeterpunten opgesteld. Twee daarvan zijn: minder tijd verliezen tussen de seriële processtappen en een aantal processen parallel laten lopen. Deze beide doelstellingen zullen naar verwachting leiden tot een significante daling van de doorlooptijd.

Actemium
De missie van Actemium bestaat erin haar industriële klanten te assisteren in de optimalisering van hun productieomgeving en industriële activiteit. Actemium België heeft een sterke reputatie opgebouwd in advies, studie, realisatie en ondersteuning van industriële processen in elektriciteit, instrumentatie, automatisering en montage. Daarnaast biedt Actemium een ruime waaier aan servicemogelijkheden en opleidingsprogramma’s aan.

“We hebben veel vertrouwen geput uit de samenwerking met Actemium. Tijdens de omschakeling naar de S7 zijn er weinig interventies en bijsturingen nodig geweest in vergelijking met andere projecten van dergelijke omvang”, besluit een tevreden Stefan Bullen.