Strategia automatyzacji pozwala zwiększyć produkcję

Operacja, która zaczęła się w firmie Washington Quality Foods’Baan jako uaktualnienie systemu ze względu na Problem Roku 2000, zamieniła się w przejście z ręcznych na zautomatyzowane procesy produkcyjne. Wkrótce po zakończeniu prac nad rozwiązaniem Problemu Roku 2000 zainaugurowano drogę w kierunku szerszego zastosowania automatyki w tej liczącej ponad 90 lat firmie młynarskiej i wytwarzającej wyroby mieszane na sucho . Dział wyrobów mieszanych na sucho powiększono w roku 2000 o nowy zakład w celu istotnego zwiększenia zdolności produkcyjnych. Nowy zakład w Halethorpe w stanie Maryland był poprzednio browarem, wobec tego wymaga ł całkowitej wymiany urządzeń mieszalniczych i pakujących. Nowy nabytek stanowiły między innymi 24 silosy przeznaczone do przechowywania składników produktów. Sześć silosów mieści ponad pół miliona kilogramów mąki, w innych przechowuje się cukier, sól, dekstrozę i inne składniki wyrobów firmy. Wraz z nowym sprzętem zainstalowano system komunikacji człowiek-maszyna InTouch i oprogramowanie do zarządzania procesami wsadowymi InBatch firmy Wonderware. Mają one pomóc w zarządzaniu nowym zakładem i zautomatyzować, po raz pierwszy w firmie Washington Quality, procesy wsadowe. David Greenfield, editorial director czasopisma Control Engineering, rozmawiał z Tony Murrayem, dyrektorem działu informatyki w firmie Washington Quality, aby dowiedzieć się, dlaczego zdecydowano się na te właśnie systemy i jakzmieniły się stosunki między inżynierami z działu produkcji a działem informatyki po uruchomieniu nowego zakładu.

Dlaczego w nowo przejętym zakładzie zdecydowano się użyć systemu komunikacji człowiek-maszyna i oprogramowania do zarządzania procesami wsadowymi?

Otrzymałem zadanie wprowadzenia rozwiązań dotyczących sterowania (podczas przebudowy i restrukturyzacji zakładu w Halethorpe). Mieliśmy koncepcję, w jaki sposób wprowadzić pewne usprawnienia przy zachowaniu jakości produktu. Przyglądałem się rozwiązaniom kilku producentów i możliwościom oprogramowania Wonderware w dziedzinie zarządzania recepturami oraz sterowania procesami wsadowymi, a narzędzia do komunikacji człowiek-maszyna dały nam to, czego szukaliśmy. Podobały mi się także możliwości skryptowego programowania systemu, ponieważ mamy specjalizowane aplikacje opracowane do użytku właśnie tu, w nowym zakładzie.

Był pan odpowiedzialny za wybór rozwiązania w dziedzinie sterowania. W jaki sposób współpracował pan z grupą inżynierską podczas podejmowania tej decyzji?

Utworzyliśmy zespół składający się z głównego inżyniera zakładu, kierownika produkcji, wicedyrektora działu badań i rozwoju oraz mnie. Pracowaliśmy nad koncepcją nowego zakładu. Ze względu na poziom automatyzacji, który chcieliśmy osiągnąć, technologie informatyczne w oczywisty sposób miały stać się integralną częścią projektu. Z tego powodu zostałem dołączony do zespołu na wczesnym etapie. Główny inżynier zorientował się, że jego wiedza dotycz ąca nowych technologii w dziedzinie sterowania jest ograniczona głównie do działu informatyki. Wobec tego współpracowaliśmy bardzo blisko. Wiele się od niego nauczyłem, a on nauczył się wiele ode mnie.

W jaki sposób oprogramowanie zmieniło wasze metody postępowania w celu zwiększenia produkcji?

 Gdy zastanawialiśmy się, jak zakład powinien funkcjonować z mechanicznego punktu widzenia, natychmiast zorientowaliśmy się, że potrzebujemy potężnego narzędzia w dziedzinie sterowania. W naszym starym zakładzie większość składników wrzucano do mieszalników ręcznie. Poza mąką i cukrem prawie nie mieliśmy większych zapasów. To była bardzo pracochłonna metoda i chcieliśmy od niej odejść. Dlatego stworzyliśmy koncepcję farmy silosów przechowujących składniki, gdzie moglibyśmy umieszczać do 24 składników używanych najczęściej i w największych ilościach. Musieliśmy jednak znaleĽć sposób przenoszenia ich do mieszalników. Do tego niezbędne było narzędzie sterujące. Dzięki własnemu magazynowi składników oraz automatyzacji operacji ich dostarczania i mieszania zwiększyliśmy produkcję o 200–300%.

 Jakich urządzeń używacie wraz z systemem komunikacji człowiek-maszyna i oprogramowaniem do zarządzania procesami wsadowymi?

 Fundamentalne jest podłączenie do sterownika. Używamy sterownika Allen-Bradley PLC-5 firmy Rockwell Automation. Mamy także ekrany dotykowe klasy NEMA firmy Strongarm, służące do operacji ręcznego dodawania składników. Używamy ponad 300 składników, a jedynie 24 pochodzą z silosów. Operatorzy widzą na ekranie dotykowym monity wynikające z receptury oraz co, kiedy i w jakich ilościach ma być dodane. W odpowiedzi wprowadzają numery zważonych partii. Cała procedura opiera się na wewnętrznych usprawnieniach.

 W jaki sposób użycie nowego oprogramowania wpłynęło na pracę techników na poziomie poszczególnych urządzeń?

 Spowodowało, że muszą wiedzieć bardzo dużo o mojej pracy. Obecnie współpracujęz naszym głównym mechanikiem i głównym elektrykiem, który jest także automatykiem, a teraz programistą PLC. Obecnie wszyscy rozumieją, że urządzenie musi komunikować się z siecią Ethernet i dysponować możliwościami, które kiedyś istniały tylko w świecie informatyki. Jedną z nowinek, którym się przyglądam, jest cienki klient. Zetkniemy się z tym w przyszłości. Gdybym miał robić wszystko jeszcze raz od początku, wszystkie komputery PC i ekrany dotykowe byłyby cienkimi klientami (Konfiguracja, w której wszystkie aplikacje i dane są przechowywane centralnie na serwerze, do którego dostęp mają komputery-klienci. Taka konfiguracja może być tańsza niż samodzielne komputery typu PC).

 Czego nauczył się Pan o instalacji tego oprogramowania w nowych zakładach, co mogłoby znaleĽć zastosowanie podczas wymiany istniejących systemów?

Zdecydowaliśmy, że w miarę kontynuacji projektu wszystkie nasze PLC będą mogły komunikować się z siecią. Chcemy stanowić jeden system z punktu widzenia rozwoju i utrzymania w ruchu. To przynosi duże korzyści, jeżeli dokonuję zmiany nie ruszając się z miejsca, zamiast biegać po zakładzie z przenośnym komputerem. Staramy się, aby wszystko było ze sobą zgodne na poziomie danych, a wszystkie urządzenia mogły komunikować się między sobą.

 W jaki sposób dział informatyki i dział techniki współpracują w waszym zakładzie. Co się zmieniło?

 Obecnie o wiele częściej komunikuję się z kierownikiem zakładu, aby wprowadzić zmiany. Ponadto ściślej współpracuję z głównym mechanikiem i elektrykiem. Pracujemy jako zespół i mamy poparcie zarządu. Dają nam wolną rękę w zakresie współpracy. W sumie była to powa żniejsza zmiana dla działu informatyki. Produkcyjna część firmy zetknęła się z komputerami i automatyką wiele lat temu. Dla mnie automatyka była czymś zupełnie nowym. Musiałem nauczyć się bardzo wiele o produkcji. To naprawdę rozszerzyło mój świat i perspektywy.