Połączenie tradycyjnych receptur i sprawdzonych metod produkcji z nowoczesnymi technologiami – sieciowymi systemami sterowania oraz automatycznymi procedurami kalibracji – to sposób na poprawę jakości i wydajności procesów produkcyjnych w browarze… i nie tylko.
Kosztem ponad 300 milionów EUR i po dwóch latach budowy w hiszpańskiej Sewilli powstał nowoczesny browar Heinekena.
Ze względu na olbrzymie rozmiary projektu, wysoki stopień skomplikowania oraz krótki czas realizacji zyskał on przydomek Jumbo.
W celu zachowania wysokiej jakości piwa, uzyskiwanej dzięki tradycyjnym metodom produkcji, zdecydowano się na ich zachowanie. Jednocześnie wprowadzono nowoczesne systemy sterowania i monitoringu oraz nowe funkcjonalności związane z bezpieczeństwem. To niezwykłe połączenie tradycji i najnowszych technologii automatyki pozwoliło na stworzenie najnowocześniejszej linii produkcyjnej piwa w Europie.
Poza kwestią unowocześnienia i wzrostu wydajności produkcji istotnym elementem projektu było również ograniczenie zużycia energii w zakładzie, możliwość stosowania naturalnych źródeł energii itp.
Przykładem działania w tym kierunku może być chociażby integracja systemów wodnego i cieplnego z systemami obsługi i oczyszczania budynków. Dzięki temu o 20% ograniczono zużycie wody i energii. To właśnie tego typu integracje wymagają zaangażowania najnowocześniejszych systemów sterowania i monitoringu, przyczyniając się do skomplikowania całej aplikacji. W integracji wszystkich jego systemów i aplikacji wykorzystano sieci z protokołem Ethernet lub z magistralami miejscowymi (fieldbus), takimi jak: Profibus PA do obsługi sterowników i aparatury, Profibus DP do obsługi silników i napędów oraz AS-interface do obsługi zaworów i elementów wykonawczych.
Utrzymanie standardów
Jakość produktu finalnego jest dla Heinekena priorytetem. Dlatego też wykorzystuje się w niej wszystkie dostępne środki do zachowania powtarzalności smaku i jakości piwa. Obecnie wszystkie browary w Hiszpanii mają certyfikaty jakości ISO 9001 i ISO 14001 oraz certyfikaty bezpieczeństwa produktów żywnościowych. Z tego względu operatorzy i pracownicy nowego browaru zobowiązani są do zapewnienia zgodności procedur i procesów produkcji ze wszystkimi wymogami wspomnianych certyfikatów. Co za tym idzie, muszą utrzymać odpowiedni poziomu skalibrowania wszystkich monitorujących urządzeń pomiarowych i czujników. Od 1996 roku głównym specjalistą w zakresie utrzymania jakości urządzeń w sewilskim browarze – teraz i w poprzedniej lokalizacji – jest Armando Rivero Rubalcaba. Pracuje on z grupą pięciu inżynierów-technologów odpowiedzialnych za utrzymanie, kalibrację i dobór nastaw czujników, mierników temperatury, przepływomierzy, mierników poziomu CO2 w piwie, poziomu cieczy, współczynnika pH, ciśnienia, koloru i innych. W starym browarze Heinekena grupa techniczna Rubalcaby wykonywała swoje zadania w większości ręcznie, opierając się na informacjach z globalnej bazy danych. Głównym celem systemu i działań zespołu było utrzymanie poziomu skalibrowania urządzeń – zwłaszcza krytycznych – w zgodzie z ustalonymi certyfikatami i normami ISO 9001 i 14001. Zespół odpowiadał także za tworzenie rocznych planów prac związanych z serwisowaniem, a także kalibracją urządzeń i pętli sterowania. Wykorzystywana baza danych zawierała informacje o specyfikacji wszystkich urządzeń. Nie miała jednak możliwości akwizycji danych z ich kalibracji.
W czasie prac kalibracyjnych pracownicy firmy Heineken wykorzystywali wydruki raportów z bazy danych do ustalenia i zapisania wyników kalibracji. Wyniki te musiały być następnie ponownie wprowadzone ręcznie do bazy danych, w celu wygenerowania odpowiednich raportów kalibracyjnych. W efekcie pracownicy techniczni, przed wydrukowaniem ostatecznych raportów kalibracyjnych, nie wiedzieli, czy zastosowana już i wprowadzona kalibracja będzie akceptowalna dla urządzeń. Wiedząc o planowanym wprowadzeniu nowoczesnych technologii w nowym browarze, Rubalcaba dążył przede wszystkim do usprawnienia i zautomatyzowania pracy systemów akwizycji danych i kalibracji urządzeń. Ułatwiłoby to prace związane z kalibracją i utrzymaniem odpowiednich parametrów pracy urządzeń produkcyjnych. Pozwoliłoby na przechowywanie wszystkich wyników i nastaw kalibracji, pokazywanie historii i trendów zmian dla każdego z urządzeń oraz szybki dostęp do odpowiednich danych w razie ewentualnych kontroli.
Wybór najlepszych narzędzi
Te właśnie czynniki i wymagania spowodowały, że Heineken zdecydował się na instalację w nowym browarze pakietu oprogramowania do kalibracji Beamex CMX, współpracującego z wielofunkcyjnym kalibratorem Beamex MC5. Dane ze wszystkich urządzeń linii produkcyjnej oraz mierzone wartości analogowe wprowadzane są bezpośrednio do systemu CMX, zgodnie z procedurami ustalonymi w standardzie ISA S88. Każde urządzenie, które wymaga regularnej kalibracji, ma zdefiniowaną własną procedurę kalibracyjną z ustalonymi datami kalibracji i wszystkimi danymi niezbędnymi do przeprowadzenia tej procedury. Wszelkie inne dodatkowe prace konserwacyjne i utrzymania ruchu, które muszą być odpowiednio skorelowane z procedurami kalibracji, zapisywane są z kolei w systemie zarządzania produkcją i utrzymaniem ruchu SAP PM. Natychmiast po wygenerowaniu planu prac przez system SAP PM członkowie grupy technicznej aktualizują dane systemowe kalibratora MC5 i pakietu CMX. Jeżeli procedury kalibracji wykonywane są ręcznie, zapisują niezbędne dane do swoich PDA.
Bezpośrednio po zakończeniu procedur kalibracyjnych dane z wynikami kalibracji przesyłane są do systemu.
Połączenie kalibratora MC5, pakietu CMX i paneli PDA pozwala na swobodny i bieżący przepływ danych pomiędzy systemem kalibrującym a pracownikami dokonującymi kalibracji.
Do głównych korzyści takiego rozwiązania można zaliczyć:
- redukcję błędów typowych dla ręcznego wprowadzania danych,
- automatyczną generację raportów,
- automatyczną weryfikację poprawności wprowadzonych nastaw,
- zarządzanie kalibracjami urządzeń bez prowadzenia dokumentacji papierowej,
- szybki dostęp do kalibrowanych urządzeń,
- analizowanie trendów i historii zmian parametrów urządzeń.
Dzięki temu procedury produkcyjne stały się bardziej efektywne i dokładniejsze. Prace związane z utrzymaniem ruchu i standardów produkcji mogą być zoptymalizowane oraz zintegrowane z ogólną strategią produkcji. W ten sposób przyczyniają się do oszczędności i szybkiego zwrotu nakładów inwestycyjnych.
Villy Lindfelt, Beamex
Artykuł pod redakcją dra inż. Andrzeja Ożadowicza, adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie
