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新しい食品業界向けのHIMは、NSF認証を取得する前に広範な設計とテストを受けています

ロックウェル・オートメーションとメタキミア社の共同作業により、食品業界向けのHMIの新しい標準が生まれました。

課題

  • メタキミア社は、汚染、洗浄、最新の機械設計に関して食品業界の厳しい条件に耐えうる新しいHMI設計を必要としていた。

ソリューション

  • ステンレススチール製のPanelView Plus 7ディスプレイ(9インチと12インチ) - 機能: 溝なしベゼル、特別に設計されたブルー・シリコン・シール、シール効果と剛性のための特別な取付けリングとクリップ、コンフォーマルコーティングされたエレクトロニクス、あるディスプレイから別のディスプレイにより簡単にコードを置き換えるための既存のソフトウェア環境

結果

  • NSF認証
  • IP69Kに適合した、温度と湿度のサイクリングと定期的な洗浄およびクリーニングを含む厳しい動作条件でテスト済み
  • 取付けのためにキャビネットハードウェアを追加する必要がない
  • 機械設計的な外観への影響が少ない

清潔さの観点から見ると、食品業界は地球上で最も厳しく規制されている分野の1つであり、消費者の幸福が主要な原動力となっています。

コーラの瓶詰め工場は生の肉を扱う工場とは異なる圧力を受けているため、分野ごとに汚染の可能性に関する技術的要求が異なります。しかし、どちらの場合も、プラントの清潔さについては、侵入保護、ボイド(気泡)除去、洗浄がすべて主要な役割を果たします。

侵入保護とボイド除去は、機械的な意味で対処するのが比較的簡単で、特殊なフラッシュケーシング設計と水平面の除去によって対処されます。これらによって、どちらもより効果的な洗浄を可能にします。しかし、IP69K定格で定義されている高圧高温洗浄の使用は、電気設備、電気機械部品、および水や蒸気とうまく混合しないHMIに独自の課題をもたらす可能性があります。

多くの場合、これらのコンポーネントは密閉されたキャビネットにしまわれているか、電気や水の問題から隔離するように設計された特注の構造に収納されています。問題は、特にアクセスしなければならないHMIの場合、これらの設計には余計な費用がかかり、余分な設計時間と機能が必要であり、多くの場合、今日のなめらかなラインときれいに見えるというコンセプトを求めたマシンのエンベロープを拡大、変形、または「混乱させる」ため、簡単には受け入れられないことです。

これをエンジニアリングで回避し、機械設計を改善するための堅牢なHMIソリューションが必要であったため、メタキミア(Metalquimia)社は、食品業界のオペレーションと洗浄の厳しい要求に耐えることができるHMIコンセプトを開発するというアイデアを持っていたロックウェル・オートメーションにアプローチしました。

1971年に設立され、スペインのジローナを本拠とするメタキミア社は、世界中の多くのお客様に肉製品の生産のための技術と完全なターンキーラインの製造をリードする存在であると考えられています。そのため、この市場の奥行とサイズを念頭に置いて、このような機械は確かにお客様からの必要性と引き合いがありました。ただし、それを実現する技術が必要でした。

課題

生肉を扱う業界は、交差汚染と細菌の移動が対策を講じなければならない大きな問題であり、重要な一連の課題となっています。このため、高圧、高温、化学薬品を使用した定期的な洗浄が標準となっています。

外部コンポーネント、および機械シャーシとケーシングの機械的な設計は、十分に成熟した実績のある分野ですが、この機械的な「快適ゾーン」の外側に追加すると損害を引き起こしたり、効果のない箇所が発生する可能性があります。これは一筋縄ではいきません。

メタキミア社のオートメーションマネージャであるジュゼップ・トラドス氏は次のように述べています。「既存のディスプレイには幅広い選択肢がありましたが、どのように展開するかに問題がありました。環境侵害を防ぐために、より大きく効果的なベゼルを備えたものを開発する必要がありました。また、マシンのクリーンでモダンなラインを混乱させたくないため、見栄えのよいものが必要でした。」

新しいHMI設計は、汚染の防止と過酷なクリーニングレジメンへの耐性という二面攻撃に耐える必要がありました。これらの機能は、マシンの他の部分の設計にも考慮したソリューションで対処する必要があります。理想的には、新しい開発や設計の微調整が機械の衛生評価に悪影響を及ぼさないことをエンドユーザに信じさせるためにその認証も必要としました。

ソリューション

2年前の最初の接触の後、両社のエンジニアは、機械に取付けられたHMIの操作機能を提供するだけでなく、世界で最も厳しい食品業界の法律にも対応するパネルコンセプトの作成を支援する設計演習を支援しました。ロックウェル・オートメーションはこれらのアイデアを活用して、新しい12インチのステンレススチール製のAllen-Bradley®のPanelView™ Plus 7 HMIを作り出しました。

開発プロセスに続いて、新しい設計は、メタキミア社のエンドユーザのプラントシミュレーション研究所で4か月にわたる広範なテストを受けました。この研究所では、毎日の温度サイクルと湿度の変動に加えて、定期的な攻撃的な洗浄とクリーニングが実施されています。

ロックウェル・オートメーションのバート・ニーウボルフは次のように述べています。「他のHMIベンダーにもステンレススチール製のモデルがありますが、これまでのところ、当社のIP69Kに適合した設計は、世界中のほとんどの食品業界のお客様のニーズを満たすためにNSF認定を取得した唯一の設計です。これはステンレススチール製であるだけではありません。高圧蒸気で洗浄する必要があり、温度変化による結露に対抗するために、パネル内の回路基板にコンフォーマルコーティングを施す必要とワニスを塗る必要があります。」

設計の観点から、新しいPanelView HMIには、特別に設計されたブルー・シリコン・シールで裏打ちされた、「溝なし」のベゼルがあります。パネルの金属構造の後ろには、クリップと一緒に、パネル、ベゼル、およびシールが機械の外側にしっかりと固定されるようにするのに役立つ特別な取付けリングが用意されています。また、この取付けリングは、より薄いゲージのスチールを使用した場合のたわみを防ぎ、アセンブリ全体の剛性を高めます。

結果

新しいパネルをテストして、これまでに見てきた最も要求の厳しいお客様のアプリケーションのいくつかをシミュレートしました。ユニットの最終的な成功とその認証において大きな役割を果たすものは洗浄に直面したときの性能です。

ニーウボルフは次のように説明します。「オーダーメイドのキャビネットハードウェアに収められた通常のHMIよりも費用効率に優れたアプローチを提供する、業界で強化されたHMIを作成しました。既存のPanelViewユーザは、これまで使用されていた9インチと12インチのサイズで利用可能で、同じ開発環境とソフトウェアを使用するため、この新しいデザインの可能性を活用することができます。」

トラドス氏はさらに付け加えます。「新しいパネルをテストして、これまでに見てきた最も要求の厳しいお客様のアプリケーションのいくつかをシミュレートしました。ユニットの最終的な成功とその認証において大きな役割を果たすものは洗浄に直面したときの性能です。」

メタキミア社のエンジニアリング部門のコーディネータであるペール・キャナデル氏がこれを裏付けています。「私たちにとって北米市場は特に重要であるため、適切にNSF認証を取得していることを確認する必要があります。当社のマシンは世界中で稼働しており、この認証は他の世界市場、特にHMIソリューションが強制力のある法律ではなくガイドラインでカバーされている市場でも多くの成果を挙げることができます。

キャナデル氏は以下のように結論付けます。「私たちは長年にわたりロックウェル・オートメーションと協力してきましたが、この製品開発では協力関係の良い歴史を実際に示すことができました。両方のチームは優れたコミュニケーションチャネルを持っており、互いに双方からのインプットを高く評価しました。チームワークは完璧でした。両者は最終結果を喜んでおり、すでにお客様や幅広い業界から肯定的な反応を得ています。これは、MOVIPLUSおよびTWINVAC EVOLUTIONマシンの成功によってさらに強まりました。どちらも新しいPanelViewディスプレイを搭載しています。」

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