多年來蛋白質產業發生了很多變化,但有一件事始終不變。肉品、家禽及海鮮食品的處理,仍然是一種高產量、低利潤的行業。為提升獲利,加工業者必須專注在提升吞吐量及產出量之上。
在進行切片與分解等操作時,加工廠會不斷地加入更多自動化設備,以改善速度和效率,誤差也跟著減少。與此同時,他們的注意力也正從人為處理的相關風險 (如刀傷)轉為與機具互動時的危險性。
MP Equipment工程主管Rodney Nelson表示:「以往的蛋白質產業,在技術上始終落後其他產業,但我們認為他們很快就能迎頭趕上。而對於機具安全性的擔憂,也是有增無減。」
MP Equipment位於美國喬治亞州蓋恩斯維爾市中心,具備45年以上的經驗,善於解決蛋白質加工產業的各種疑難雜症。這家整合製造的業者,是隸屬Middleby公司旗下的子企業。
可靠設計的重新審視
當MP Equipment在2010年推出MegaJet™水刀切割裝置時,成為當時市面首見的8組X-Y軸向、高容量蛋白質水刀切割裝置。
水刀切割很快就成為切片及分解應用工具的首選技術。透過細小的高壓噴射水流,加上鏡頭與掃描技術,使得水刀切割裝置精準度極高。
Nelson指出:「MegaJet水刀切割裝置採用了智慧型的切割路徑,讓重視產出量應用的產出量變得更好,也就是從單獨一片雞肉切出最多數量的雞塊。機具本身的功能十分多樣化,每小時能切割數千磅的肉品。」
機具安全性始終是MP Equipment的首要考量,而該公司多年來不斷地改良其設計,以滿足日益繁瑣的法規及外界對安全的隱憂。在2020時,有一家客戶要求提高MegaJet機具的短路電流額定值(SCCR),使得MP Equipment決心重新評估其設計並記錄安全效能。
Nelson又說:「當然了,我們有了緊急停止開關、陷阱密鑰和其他各種安全功能。但問題在於,我們如何有系統地仔細檢視自家的設計,並量化機具安全性?」
為解答這一切,MP Equipment便找上了洛克威爾自動化公司的機具安全性顧問。
(遠端)教學時機
洛克威爾自動化公司在COVID-19疫情高峰時接下委託。因此,所有的顧問活動都是從遠端進行的。團隊靠著Zoom會議和3D機具模型來遂行任務。
Nelson表示:「顧問們不只是要完成任務,還要教育我們。他們列出了MegaJet的重新評估程序,而且讓我們深入理解該程序,也對於其他未來的專案極富價值。」
洛克威爾自動化公司團隊特別還指導如何透過機具安全性風險評估,找出潛在的危險之處。
Nelson解釋道:「我們採用了SISTEMA、也學到了風險評估的基礎知識。但我們仍覺得需要有經驗豐富的外人協助,才能協助加速這個過程。」
IFA SISTEMA是一套軟體模型工具,可以根據EN ISO 13849-1安全標準來評估和記錄安全性。
改良的契機
透過評估程序,洛克威爾自動化公司協助MP Equipment找出了可改良之處,特別是工人可能接觸高壓水流、以及能源的儲藏方式這兩點。
在第一個案例中,團隊發現可以在電力緊急停止開關系統中加上一個軟體的解法,藉此確保工人在高壓水流仍在注射的情況下不會接觸機具。團隊也安裝了Allen-Bradley Guardmaster®安全繼電器,藉此改良了高壓蓄水器的緊急停止開關電路完整性。系統中也多處加入了Allen-Bradley安全等級接觸器。
洛克威爾自動化公司團隊同時建議MP Equipment在運行機具輸送帶的Allen-Bradley PowerFlex® 525直流變頻器中採用安全力矩關閉功能。
Nelson解釋道:「以前只要是緊急停止開關啟動時,我們會完全切斷變頻器的電源,但有顧問對此提出異議。」
安全力矩關閉功能會將旋轉的力道從馬達移除、但無須關閉變頻器電源。這樣就能減少變頻器耗損,且設備也可以更迅速地重新啟動。
為安全負起責任
MegaJet機具安全性風險評估以及相關的補救措施與文件,確認符合EN ISO 13849-1標準、也滿足了客戶的要求。未來Jet Series™其他產品也會進行相同的架構升級。
Nelson表示:「透過這段過程,洛克威爾自動化公司非常樂意地與我們分享資訊,並讓我們參與每一個步驟。這項專案把我們的電力、機械和軟體單位都團結起來,一起致力於提升機具安全性。」
Nelson又補充說:「這項專案讓我們信心大增,現在我們擁有足夠的機具安全性了。」