Nie wolno ruszać działającego systemu – ale czy na pewno?

Browary stoją obecnie przed ogromem różnych wyzwań – potrzeba zwiększenia elastyczności, zmniejszenie zużycia surowców i poprawa wydajności to tylko kilka z nich. Jednak jednego z tych wyzwań zdecydowanie nie można lekceważyć: to kwestia zminimalizowania ryzyka przestojów produkcyjnych powodowanych przez przestarzałe systemy komputerowe i oprogramowanie sterujące.

Długi okres użytkowania jest zasadny ekonomicznie

"Nigdy nie ruszaj dobrze działającego systemu" – to rada, którą słyszeli prawdopodobnie wszyscy inżynierowie, operatorzy i menedżerowie. Każdy rozumie, dlaczego praca zgodna z tą zasadą jest komfortowa. Jeśli po zainstalowaniu systemu, rozwiązaniu początkowych problemów i przeszkoleniu personelu wszystko działa jak w zegarku, wówczas wprowadzanie jakichkolwiek zmian oznacza dodatkową pracę i ryzyko – bo najczęściej wymaga zatrzymania procesu produkcji na czas wprowadzania modyfikacji. Każda minuta przestoju kosztuje, zmiany prowadzą zaś często do powstawania błędów, co oznacza konieczność testowania systemu po aktualizacji. W dodatku, w zależności od stopnia i rodzaju wdrożonych nowości, pracownicy mogą wymagać dodatkowych szkoleń.

W świetle powyższych czynników wszystko przemawia za tym, aby stosować wdrożone systemy tak długo, jak to możliwe i nie wprowadzać żadnych modyfikacji.

Długi okres użytkowania jest zdecydowanie pożądany. Jednak zbyt kurczowe trzymanie się zasady niewprowadzania zmian do działającego systemu trzeba uznać za błąd, gdyż wraz ze starzeniem się systemów IT drastycznie rośnie ryzyko ich awarii. Dotyczy to zwłaszcza oprogramowania. Jeżeli np. korzystasz ze starego systemu operacyjnego, który nie jest już wspierany, ryzyko udanych cyberataków na twoje urządzenia zdecydowanie wzrasta.

Wiele przedsiębiorstw ma świadomość tych zagrożeń, dlatego aby je minimalizować, dba o wymianę w odpowiednim czasie sprzętu i oprogramowania. Nie zawsze celem dodatkowych nakładów finansowych staje się samo utrzymanie status quo – "odświeżenie technologiczne" może bowiem w rzeczywistości usprawnić istniejący sprzęt. Przykładowo, korzystanie z aktualnych i najnowszych wersji oprogramowania daje możliwość automatycznego tworzenia logów produkcyjnych, tym samym zmniejszając potrzebę zaangażowania w proces pracowników. Nowoczesne interfejsy użytkownika (HMI) redukują ryzyko nieprawidłowej eksploatacji, a najnowszy sprzęt i oprogramowanie umożliwiają rejestrację i analizę danych procesowych, ułatwiając identyfikację i eliminację słabych ogniw w procesach. Wszystkie te korzyści razem gwarantują znaczną poprawę wydajności, co oznacza zwrot kosztów inwestycji w krótkim czasie.

Technologiczny refresh

Proces wymiany oprogramowania do kontroli i nadzoru oraz elementów struktury IT to tzw. technologiczny refresh. Firma Treesse Progetti, z siedzibą w Treviso we Włoszech, partner COPA-DATA, jest systemowym integratorem a zarazem specjalistą od technologicznego refreshu. Ostatnio wdrożyła projekt w tradycyjnym włoskim browarze. Jego podstawę stanowi platforma oprogramowania zenon i jej moduł Batch Control.

Istniejący w browarze system monitorowania i kontroli kadzi ciśnieniowych, transferu do linii rozlewniczych oraz czyszczenia (CIP) stał się już przestarzały i wymagał wymiany. Oczekiwania jakościowe browaru w zakresie nowego rozwiązania były jasne. Chodziło o:

• maksymalną niezawodność,
• prostą obsługę,
• identyfikowalność wszystkich procesów

Głównym powodem wdrożenia nowego systemu przez browar była chęć zminimalizowania ryzyka przestojów produkcyjnych. Dlatego najważniejszym priorytetem projektu stało się zapewnienie jego niezawodności. Nowy system musiał gwarantować stabilną i bezawaryjną eksploatację przez długie lata.

W projektach technologicznego odświeżania chodzi jednak nie tylko o poprawę niezawodności. Celem jest także sprawienie, by nowy system był lepszy od starego we wszystkich możliwych aspektach. W tym konkretnym przypadku oznaczało to wdrożenie nowoczesnej koncepcji obsługi, skutecznie dopasowanej do potrzeb użytkowników, aby ułatwić interakcję i zapobiegać błędom w obsłudze.

Uzupełnieniem systemu i czynnikiem stanowiącym wartość dodaną jest pełna dokumentacja wszystkich procesów oraz przepływ i transfer informacji do odpowiednich osób. Dla każdej rozlewanej i butelkowanej partii piwa system wskazuje linię rozlewniczą, na której piwo było butelkowane, przez które zawory przeszło, w którym zbiorniku je przechowywano oraz w jakim okresie.
Wykonawcy projektu tylko zenon

wydawał się idealną platformą do spełnienia tych wymagań – firma już w przeszłości wdrażała ją w browarach i osiągała dobre wyniki. Jednak tym razem klient końcowy postawił jeszcze dodatkowy warunek. Mirco Baldisseri, kierownik ds. technicznych w Treesse Progetti szybko zrozumiał, że procesy muszą być kontrolowane zgodnie z normą ISA-88 – aby umożliwić przejrzystość, łatwość utrzymania i prostą obsługę projektu.

ISA-88 i ZENON Batch control

ISA-88 to popularna norma w zakresie rozwiązań softwarowych dla produkcji seryjnej. Opisuje ona m.in. model kontroli procesów, w którym są one mapowane za pomocą receptur obejmujących operacje i poszczególne fazy. Te ostatnie odpowiadają poszczególnym etapom procesu i odwzorowują możliwości sprzętowe – np. odnoszące się do mieszania lub ogrzewania. Gdy fazy są wstępnie realizowane przez system, użytkownik może dowolnie projektować receptury. Fazy da się ustawiać w dowolnej kolejności (lub stosować równolegle), aby odwzorować i kontrolować pożądany proces.

Zasady normy ISA-88 idealnie pasują do filozofii zenon, w tym do naczelnej reguły ,,parametryzacji zamiast programowania’’. Nie jest więc zaskoczeniem, że moduł zenon Batch Control oparto właśnie na tej normie. Ma on prosty interfejs użytkownika i gwarantuje bezproblemową integrację z platformą programową zenon. Gotowe receptury można przypisać do dowolnego elementu wyposażenia sprzętowego. W konkretnym przypadku Batch Control oznacza to, że w fabryce z wieloma liniami produkcyjnymi konieczne jest utrzymywanie jednej receptury dla każdego produktu. Receptura nie określa linii stosowanej do produkcji, co upraszcza zarządzanie recepturami.

 

Fot. 1. Okno przeglądu z technologią worldview umożliwia użytkownikowi stałe śledzenie sprzętu

Szczegóły techniczne i zalety wprowadzonego projektu

Dla Mirco Baldisseriego potrzeba zapewnienia elastyczności i zgodności z normą oznaczała, że zenon i Batch Control staną się idealnymi narzędziami do realizacji projektu.

"To oprogramowanie jest zgodne z normami ISA-88, FDA 21 CFR Część 11 i ISA-95. Nic nie zostało tu pozostawione przypadkowi; każde działanie jest rejestrowane i przedstawiane w prosty i logiczny sposób", mówi.

Wykonana aplikacja obejmuje kontrolę dwunastu kadzi magazynowych i przepływ produktu z tych kadzi do pięciu linii rozlewniczych, a także wyposażenie CIP. Moduł zenon Batch Control stosowany jest do wszystkich przepływów i modeli stanu kadzi. Stosowanie "receptur abstrakcyjnych" oraz klas jednostek zapewnia maksymalną wydajność w tym zakresie. Wydajność ta nie ogranicza się tylko do tworzenia receptur: specjaliści z Treesse Progetti skorzystali również z nowych funkcji przy konfigurowaniu jednostek. Zamiast tworzenia każdej jednostki od zera i dodawania ich osobno wedle potrzeb, byli w stanie skonfigurować wszystkie kadzie z poziomu centralnego. Każdą zmianę automatycznie przekazywano do wszystkich dwunastu kadzi – dzięki temu projektowanie stało się dużo prostsze.

 

Fot. 2. Transfery kontrolowane są za pomocą zenon Batch Control. Edytor receptur partii wyposażono w interfejs przyjazny dla użytkownika.

Batch Control stanowi bardzo ważną część aplikacji, ale to nie wszystko. Inżynierom z Treesse Progetti udało się stworzyć harmonijną, ogólną koncepcję, która obok spełnienia wymogów funkcjonalnych, obejmuje również prosty interfejs użytkownika. Sercem tego interfejsu jest zenon Worldview, zapewniający wgląd w stan sprzętu produkcyjnego. Z tego poziomu użytkownik może przybliżyć (dzięki funkcji zoom) określony obszar sprzętowy, aby zobaczyć go bardziej szczegółowo.

Kluczowe parametry realizacji receptur integrowane są bezpośrednio z graficznym wyświetlaczem kadzi. Oznacza to, że operator jest w stanie od razu sprawdzić, czy receptura pozostaje aktywna na danej kadzi i jaki etap procesu aktualnie realizujemy. Jeśli potrzebuje bardziej szczegółowych informacji, może otworzyć żądaną recepturę jednym kliknięciem i szczegółowo monitorować poszczególne parametry.

Aplikacja obejmuje również raportowanie, które zapewnia identyfikację wszystkich rozlewanych partii produktu względem wszystkich elementów wyposażenia. Dane przedstawiane w dowolnym raporcie będą zawsze odnosić się do konkretnej receptury partii.

Nowe życie browaru

Rozwiązanie opracowane przez firmę Treesse Progetti tchnęło nowe życie w istniejące wyposażenie browaru. Nowoczesne technologie, takie jak zenon Batch Control, oparte na wspomnianej normie ISA-88, dostosowują cały system do najnowocześniejszego obiektu, co skutkuje większą niezawodnością, akceptacją użytkownika, identyfikowalnością i poprawioną wydajnością. Pierwsze pomyślne wdrożenie projektu z zenon Batch Control z pewnością przekonało do opisywanej koncepcji Mirco Baldisseriego.

"Będę stosować to rozwiązanie we wszystkich przyszłych projektach sprzętowych, ponieważ jestem przekonany, że oprogramowanie to umożliwi mi zapewnienie najlepszych wyników moim klientom", zapewnia.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o sposobach przedłużenia żywotności swojego wyposażenia dzięki oprogramowaniu zenon, z jednoczesną poprawą wydajności, skontaktuj się z nami, pod adresem:
sales.pl@copadata.com.

Alexander Fröhlich – Product Manager w Branży Żywność i Napoje w COPA-DATA; materiał powstał na podstawie artykułu z nr. 36 "Information Unlimited, the Copa-Data Magazine"

COPA-DATA Polska
www.copadata.com