案例研究

Ewon Flexy确保燃料电池膜制造中的安全数据处理

Natgraph使用Ewon Flexy来监测和控制燃料电池聚合物电解质膜的生产。该系统可在洁净室环境中实现精确的温度控制、远程监控和数据安全,确保高质量生产。

Ewon Flexy ensures secure data handling in fuel cell membrane manufacturing

燃料电池正迅速成为推动一个更清洁、更绿色的世界免受全球变暖影响的关键技术。生产工程领域一些最聪明的人才现在正专注于使他们的制造快速、高效、可靠和可扩展。总部位于英国的Natgraph正在使用Ewon Flexy来确保对流程中最关键阶段的持续优化。

燃燃料电池生产的背景与优势

燃料电池将化学能转化为电能,高效运行,不会产生污染环境或导致全球变暖的有害副产品。通常,它们使用清洁、丰富、天然存在的氢气,将其与大气中的氧气结合,以产生电力、纯净水,而不是其他任何东西。

早期的燃料电池是为航天器提供动力而开发的,在阿波罗13号发生重大系统故障后,在生存中发挥了重要作用。五十年过去了,它们被用于从微型笔记本电脑到公用事业规模发电厂、电动汽车和运输、工业生产、商业和住宅建筑以及电网内的储能设备。

与老式的燃烧发电相比,燃料电池具有许多优势

它们没有活动部件,效率高,几乎无声,产生的有害排放物(如温室气体二氧化碳)为零或接近零。 

它们使用内部阳极和阴极将氢(或其他燃料)原子分解成质子和中子,并通过PEM(聚合物电解质膜,也称为质子交换膜)将它们分离以产生电流。PEM 看起来和厨房收缩包装一样令人兴奋,但实际上是七层或精密制造的复杂性——这就是 Natgraph 的用武之地! 

Natgraph 在其 40 年的历史中一直处于干燥和固化技术的最前沿。从高速印刷工作开始,它很快将重点转移到工业应用,要求不断提高精度和控制、均匀性和可重复性。如今,它是汽车、医疗、电子、防伪印刷、玻璃、标签、纺织品转印和印花整理市场的首选干燥供应商,并与客户合作,不断改进和推进其关键工艺。 

客户要求

总工程师Darren Kerry解释说:“我们的客户经常需要量身定制的高性能解决方案,因此我们的工厂就是为此目的而设计的。我们是垂直整合的,因此我们可以快速有效地生产定制的精确、可控和节能的机电干燥设备。我们敏捷、反应迅速、勇于创新,其唯一目标是在世界任何地方提供最好的套件。

“我们在生产基于对流、红外线和紫外线干燥技术的高度创新的干燥和固化解决方案方面拥有令人羡慕的记录,因此可以满足任何项目的需求。因此,当有人要求我们帮助扩大燃料电池生产规模,特别是在质子交换膜制造方面,我们很快就找到了最佳解决方案。

质子交换膜由七层独立的膜组成,每层膜单独分层到聚酯背板上,并在应用下一层膜之前进行精密固化。一旦所有七个都固化,背板就会被剥离,最后的固化使各层均质化,将它们融合成一个。

挑战与解决方案

每层的每一毫米的固化温度都必须精确,最终结果是价值非常高的产品,因此必须不惜一切代价避免浪费。 

“雪上加霜的是,这是一个卷对卷的过程,每次生产运行都超过一公里,”Darren 说,“所以在这个过程中,报废并不是一个真正的选择。 它在任何时候都是100%的准确性! 除此之外,生产必须在洁净室条件下进行,整个生产工厂是一个高度安全的场所,以保护客户的有价值的商业秘密和过程中使用的昂贵材料。Natgraph的部分任务是开发一个安全的通信系统,该系统允许对干燥和固化设备进行远程监控、调整、重置和优化,这样人员就不必经常进入高度安全的洁净室,并保护所有数据免受网络攻击或网络盗窃。为此,它开发了一种基于HMS Industrial Networks的Ewon Flexy技术的VPN(虚拟专用网络)。

 

使用Ewon Flexy,我们开发了一个世界一流的控制和监控系统,只有授权人员才能访问。

Darren Kerry,Natgraph Ltd 总工程师

 

Ewon Flexy是一个具有VPN连接的IIoT数据网关,它使Natgraph能够配置一个多用途的互联网数据网关,以便它可以监控和收集重要的关键绩效指标(KPI)以进行分析和预测性维护。现场数据监控可用于所有主要的 PLC 协议,用于数据记录和报警通知,而 OPC UA 服务器与工厂的企业系统共享数据。  

Ewon Flexy in customer application


远程人员也可以通过Ewon Talk2m的M2web服务安全地获得这些信息。Darren 解释了该系统的功能:“可以对每个标签名称执行连续数据记录和缓冲。Ewon将标签数据值(+时间戳)存储在其内部数据库中,用于统计分析、趋势识别和以后的审查。

Talk2m的Datamailbox服务是一个在线数据缓冲区,可以轻松检索数据。因此,我们可以实时监控PEM生产线的性能,记录数据以进行长期分析,并远程重置或优化流程。这意味着我们不必进入洁净室环境或通过工厂的现场安全协议。

“所有通信都符合VPN标准,因此数据是安全的,并且保持机密性。

公司: Natgraph Ltd

国家/地区: 英国

年份: 2021

解决方案:机器数据监控

行业:可再生能源

产品: Ewon Flexy

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