Lepsze warzenie dzięki automatyzacji

Firma New Belgium Brewing Co., której główna siedziba mieści się w Fort Collins, w stanie Kolorado, podobnie jak wiele innych rozwinęła się z małego zakładu piwowarskiego, warzącego piwo metodami tradycyjnymi, w solidne przedsiębiorstwo. Firma przetrwała początkowe szaleństwo, towarzyszące warzeniu piwa metodami tradycyjnymi i przekształciła się w mikrobrowar, którego produkty mają oddanych wielbicieli wśród miłośników tego typu piwa. Jest to dość niezwykły wyczyn, zważywszy że produkowane przez nich rodzaje piwa, z którego najsłynniejszym jest jasne Fat Tire Amber, dostępne są jedynie w 12 zachodnich stanach USA.

 New Belgium zaznaczyło wyraźnie swoją obecność na rynku mikrobrowarów w roku 1995, kiedy firma otworzyła działający do dzisiaj zakład piwowarski. Zakład ten, w przeciwieństwie dodwóch poprzednich (z których pierwszy mieścił się w piwnicy, a drugi w składzie kolejowym), od początku działalności był zautomatyzowany. Warzenie piwa zostało najpierw zautomatyzowane przy użyciu Opto 22’s OptoMux (zdjęcie na str. 58). Na przestrzeni lat firma regularnie przekształcała stosowane systemy sterujące, przechodząc przez kolejne modernizacje (upgrade) Opto 22 – od OptoMux do systemu Mistic, następnie stosując Factory Floor oraz sterowniki typu M4, a ostatnio wprowadzając Ultimate I/O. Spektakularny rozwój New Belgium, jaki nastąpił
na przestrzeni ostatnich kilku lat sprawił, że firma po prostu wyrosła z niektórych modułów stosowanych systemów, co doprowadziło firmę do migracji z systemu SCADA na InTouch firmy Wonderware.

Pomiędzy ostatnimi zmianami w sterowaniu, automatyce oraz przemyśle piwowarskim dyrektor redakcji Control Engineering USA, David Greenfield, rozmawiał z naczelnym inżynierem ds. elektroniki i automatyki firmy New Belgium, panem Igorem Valuyevem, na temat wybranego przez firmę kierunku automatyzacji.

Co stanowiło siłę napędową decydującą o wyborze konkretnych technologii automatyzacji?

– Tak naprawdę wszystko zaczęło się od Jeffa [LeBescha, założyciela firmy]. Ja byłem kiedyś integratorempracującym dla dystrybutora firmy Opto 22. Jeff pracował wcześniej jako inżynier elektryk i miał pojęcie o automatyce przemysłowej, choć wtedy jeszcze nie był ekspertem. Szukał czegoś, czego można by się łatwo nauczyć oraz co dawałoby konkretne wyniki za zainwestowane pieniądze. Po wykonaniu pierwszej instalacji w New Belgium usiadłem z Jeffem, żeby mu wyjaśnić, jak to wszystko działa. W ciągu jednego dnia Jeff został całkowicie przeszkolony. To właśnie Jeff opracował program (wsad kodu) do pierwszej instalacji.

Na początek zautomatyzowaliśmy pierwszy browar przy użyciu OptoMux, z płytami głownymi B100/200. Browar 2 oraz piwnicę 2, piwnicę drożdżową, słodownię oraz produkcję wody odpowietrzonej zautomatyzowaliśmy przy zastosowaniu modułów Snap I/O oraz Ultimate I/O. Butelkowanie i pakowanie zostały wyposażone w sterowniki firmy Rockwell Automation/Allen-Bradley PLC5 oraz SLC500; a obszar beczkowania w PLC Siemens S5 oraz S7.

Ponadto sterowanie wszystkimi mediami odbywa się za pomocą Opto 22. Nasza instalacja uzdatniania wody, pobierająca wodę z procesu warzenia piwa i zamieniająca ją w biomasę, ekstrahuje biogaz z biomasy, który następnie jest spalany w procesie co-generacji w celu uzyskania energii elektrycznej i cieplnej.

Procesem tym steruje Opto 22 firmy OptoControl.

Co stanowiło podstawę do oceny systemu wybieranego dla New Belgium?

– Jeff rozważał zastosowanie kilku systemów. Czynnikiem decydującym był koszt.

Skoro przeszedł pan ze stanowiska integratora na pozycję głównego inżyniera do
spraw elektryki i sterowania, proszę nam powiedzieć, jaka była pańska rola w procesie podejmowania decyzji dotyczących automatyzacji?

– Kluczową decyzją, jaką podjąłem, było odejście od Factory Floor – od systemu SCADA do Wonderware In Touch. Naprawdę potrzebowaliśmy bardziej funkcjonalnego pakietu SCADA. Ponadto, ujednoliciliśmy system do procesora Snap B3000. Zaczęliśmy od linii wejść/wyjść G4 Mistic I/O, stosując stare sterowniki G4 Mistic. Powoli odchodziliśmy od nich, wybierając sterowniki M4 oraz moduły I/O.

Teraz używamy dwóch systemów Ultimate I/O.

Współpraca z małym i elastycznym dostawcą automatyki jest ważna w przemyśle, w którym duża ilość urządzeń jest wykonywana na zamówienie, ponieważ nie są typowe dla innych gałęzi przemysłu. Na przykład mieliśmy czujniki zbliżeniowe, które nie chciały współpracować z modułami I/O dostępnymi na rynku. Zwróciłem się o pomoc do Opto 22 i w ciągu tygodnia miałem wykonany na zamówienie moduł I/O, który współpracował z naszym sprzętem.

W jaki sposób wraz ze zmianami automatyzacji zmieniały się wasze procedury produkcyjne?

– W browarnictwie utrzymanie stałej wysokiej jakości to bardzo ważna kwestia. Automatyzacja jest narzędziem niezbędnym do osiągnięcia tego celu. Maszyny w przeciwnieństwie do ludzi nie popełniają błędów. Zachęciło to również naszych operatorów do samodzielnego myślenia, zamiast oddawać się pracy polegającej na bieganinie i obracaniu pokrętłami. Oni mają myśleć i podejmować decyzje. Pracując, mają po prostu być artystami. Wszystkie podstawowe zadania są wykonywane przez urządzenia i programy stanowiące cześć automatyzacji.

Jakie elementy pańskiej wiedzy inżynierskiej wpłyną na przyszłe decyzje dotyczące automatyzacji?

– Ostatnie trendy, jakie dostrzegam – to integracja produkcyjnych i biznesowych aspektów działalności. Dawniej to były pracujące ze sobą dwie wyspy. Teraz współpraca jest znacznie bliższa. Wymiana informacji w czasie rzeczywistym jest niezbędna do bieżącego śledzenia zasobów, produktów oraz harmonogramów. Będąc inżynierem, nie pracujesz już (jak kiedyś) w izolacji, nie podejmujesz decyzji, które dotyczą tylko produkcji; musisz mieć na względzie wpływ, jaki twoje decyzje będą miały na całość przedsiębiorstwa, od finansów do bezpieczeństwa, a nawet marketingu.

Obecnie mamy portal w Internecie, przez którzy pracownicy działu sprzedaży mogą uzyskać dostęp do informacji. I nie chodzi tylko o informacje biznesowe; mogą również dostać się do informacji produkcyjnych w czasie rzeczywistym.

Opto 22 – www.opto22.com
AB-MICRO – www.abmicro.com.pl
Wonderware – www.wonderware.com
ASTOR – www.astor.com.pl