Aktuální vydání

celé číslo

06

2019

Počítačová podpora vývoje a výroby, software pro řízení údržby 

celé číslo

Transparentní proces stáčení díky sběru dat se systémem zenon

Výroba široké škály nápojů ve skleněných lahvích, PET lahvích, plechovkách a kartonech dělá ze společnosti SMLC, dlouhodobého partnera PepsiCo, největší firmu zabývající se stáčením nápojů v Libanonu. Implementace systému řízení linky založeného na softwaru zenon od COPA-DATA znamenala konec ručního sběru dat a umožnila automatizované získávání obsáhlých informací důležitých pro efektivní řízení procesů stáčení. 

Příchod domácích chladniček, obchodních domů a supermarketů v 50. letech minulého století znamenal pro výrobce nápojů typu PepsiCo významnou změnu chování trhu. Tvůrci Pepsi Coly včas zachytili příležitost pro celosvětový růst reprezentovaný nově vzniklou skupinou spotřebitelů. V té době, roce 1952, uzavřeli spolupráci také se společností Société Moderne Libanaise pour le Commerce (SMLC), jež sídlí v Bejrútu, hlavním městě Libanonu, a která se od té doby zabývá stáčením a distribucí populárních značek nealkoholických nápojů PepsiCo, ledového čaje, sportovních nápojů, džusů, energetických nápojů a balených vod (obr. 1).

Se svými deseti stáčecími linkami do skleněných lahví, vyfukovaných PET lahví, hliníkových plechovek a kompozitních kartonů je SMLC největším nápojovým producentem v zemi. Společnost během své dlouhodobé činnosti získala mnoho ocenění, jako třeba v nedávné době od PepsiCo International cenu Performance with Purpose, jež ohodnotila značné úsilí zaměřené na snižování spotřeby vody a energií. 

Nedostatek transparentnosti

Ačkoliv procesy stáčení byly v SMLC obecně celkem efektivní, sběr výrobních dat a informací pro management zahrnoval především ruční záznam údajů do papírových formulářů a tabulkových procesorů. Protože výrobní personál a personál údržby mají jiné pracovní priority a s ohledem na pořizování záznamů jako vedlejší aktivity byly záznamy často nepřesné a někdy i protichůdné. V některých případech šlo spíše o reflexi žádaného stavu než o hlášení skutečných hodnot.

Proto společnost započala kroky k modernizaci zaměřené na vylepšení kvality a efektivity. To zahrnovalo organizační změny, investice do nových linek na nejvyšší technologické úrovni a také výstavbu nových výrobních prostorů. V rámci této transformace se mana­gement rozhodl investovat do softwaru, který bude schopen efektivně obsloužit všechny stáčecí linky. Hlavním cílem bylo zlepšení toku informací z prostředí výroby směrem na nejvyšší rozhodovací úroveň pro podporu rychlejšího rozhodování managementu založeného na lepší informovanosti. Vedlejším úkolem bylo získání a poskytnutí informací pro čisticí procesy CIP (Cleaning in Place). 

Prvotní pokusy s nevalnými výsledky

Firma SMLC zadala zakázku na implementaci pilotního projektu pro jednu plnicí linku firmě Teknologix. Tato firma specializovaná na průmyslovou automatizaci, jež také sídlí v Bejrútu, má dobrou pověst z různých automatizačních a optimalizačních projektů, které v předchozích letech pro SMLC úspěšně realizovala. Na rozdíl od evropských dodavatelů zde nebylo nutné do nabídky realizace zahrnout masivní náklady na dopravu při uvádění systému do provozu u zákazníka a následnou poprodejní podporu.

Pro snížení množství dat určených k přenosu a zpracování navrhl dodavatel konfiguraci systému s použitím samostatného PLC pro každou jednotlivou linku, které má za úkol z jednotlivých strojů linky data shromáždit, logicky seskupit a předzpracovat do vhodného formátu informací. „Přestože jsme věděli, že tento koncept je správný, a strávili jsme mnoho dnů a nocí úsilím vyplnit požadavky SMLC, nebyli jsme schopni zákazníka dokonale uspokojit,“ připouští Lucien Kazzi, zakladatel a výkonný ředitel společnosti Teknologix. Důvodem bylo to, že firma nepoužila správný software.

Původně zvolené softwarové produkty selhaly při implementaci mnoha požadavků zákazníka ohledně podávání zpráv, ačkoliv šlo o zavedené systémy procesní vizualizace od velkých globálních dodavatelů automatizačních řešení, obohacené množstvím přídavných modulů i aktualizací. Programátoři museli strávit několik měsíců programováním skriptů k zobrazení Ganttova diagramu, který čerpal informace z implementovaného systému. Hlášení byla také velmi pomalá, vykreslení Ganttova diagramu zabralo dvě minuty, obvykle docházelo k selhání při jejich obnovování a jejich vykonávání často skončilo celkovým pádem systému. 

Použití správného softwaru pro lepší informace

Bylo učiněno několik pokusů s využitím různých platforem, ale žádná nebyla schopná zcela uspokojit všechna určená kritéria. Při hledání vhodnější platformy pro své řešení Lucien Kazzi zjistil, že přední dodavatel strojů pro stáčení a balení spoléhá ve svých řídicích systémech na software zenon od Copa-Data. Usoudil, že je-li to správné řešení pro ně, je velká šance, že našel, co potřebuje, a rozhodl se kontaktovat firmu Copa-Data.

To se ukázalo jako správný krok pro záchranu celého projektu. Zenon může být plnohodnotně použit okamžitě po své instalaci a projekty jsou vytvářeny v uživatelsky přívětivém grafickém rozhraní, a to čistě konfigurací, bez nutnosti jakéhokoliv programování. Lucien Kazzi potvrzuje, že použití platformy zenon bylo nejen snazší než implementace jiného systému, ale obecně mnohem intuitivnější, než předpokládal. Díky tomuto rozhodnutí Teknologix úspěšně dokončil svůj první systém řízení linky pro SMLC jen několik týdnů poté, co technici absolvovali své úvodní školení systému zenon. Tento rychlý vývoj značně podpořila velká flexibilita nástroje pro dynamické reportování, který je součástí systému zenon a usnadňuje vytváření hlášení kvality, analýz produktivity i analýz vedoucích k odhalení prvotní příčiny problému za využití koláčových grafů či Paretových diagramů. Dalším klíčem k úspěchu byla vynikající kvalita a rychlá reakce poprodejní podpory Copa-Data. 

Kompletní řešení

Použitím platformy zenon implementoval Teknologix ve velmi krátké době kompletní řešení pro sběr dat z celé linky a její řízení (obr. 2, obr. 3). Automatizační experti použili zkušenosti získané při úvodní implementaci k vytvoření šablon, takže následné zavedení dalších čtyř linek bylo velmi rychlé. Systém založený na softwaru zenon nyní obsluhuje pět linek na výrobu nápojů, jednu pro vratné lahve, dvě pro PET lahve a dvě pro plechovky.

Rozsáhlý seznam komunikačních ovladačů umožňuje v systému zenon komunikovat se stroji od rozličných výrobců využívajícími různé řídicí jednotky (PLC). Vytvořením standardních bloků PLC bylo dokonce možné integrovat starší výrobní zařízení. Optimalizovaná databázová struktura softwaru snižuje paměťové požadavky na ukládání dat i na dobu potřebnou k načítání reportů. Zatímco ve starém systému činila nasbíraná data z jedné stáčecí linky až 500 GB za měsíc, v řešení založeném na systému zenon je generováno pouze 10 GB za celý rok. Také např. Ganttův diagram je nyní vygenerován během dvou sekund, zatímco dříve to trvalo dvě minuty, a navíc již nedochází k žádnému selhání.

Implementace představila schopnosti dynamického reportování. Zatímco předchozí architektura systému umožňovala zobrazovat pouze statická časová období, v rozšiřujícím modulu platformy zenon s názvem rozšířený trend (Extended Trend) je možné data pro porovnání libovolně seskupovat a rovněž v reálném čase sledovat aktuální hodnoty. Ganttův diagram, který programátoři z Teknologixu v předcházejícím softwaru vyvíjeli déle než dva měsíce, nakonfigurovali v modulu rozšířený trend za jednu hodinu. 

Spolehlivý základ pro chytrá rozhodnutí

Řešení založené na platformě zenon a implementované firmou Teknologix odstranilo nedostatky svého předchůdce a splnilo veškeré požadavky koncového zákazníka, který již nyní zvažuje další rozvoj integrací prediktivní analýzy. „Nový systém řízení linky založený na platformě zenon eliminoval potřebu ručních záznamů a poskytl nám dynamické reportování pro management včetně reportů kvality, analýz produktivity, analýz zdrojové příčiny a kategorie prostojů,“ konstatoval Shady Khoury, provozní ředitel SMLC. „To nám dává plnou transparentnost naší produkce a poskytuje nám informace potřebné pro chytrá rozhodnutí opřená o solidní základ, jako je např. validace návrhu akumulace linky.“ 

(COPA DATA)

Obr. 1. Sortiment nápojů PepsiCo stáčených ve společnosti SMLC

Obr. 2. Systém řízení linky založený na platformě zenon poskytuje SMLC vyčerpávající informace pro efektivní proces plnění

Obr. 3. Implementace řešení v systému zenon firmou Teknologix odstraňuje potřebu ručního sběru dat a zobrazuje na první pohled skutečnou efektivitu linky

Obr. 4. S využitím schopností dynamického reportování, které zenon poskytuje, implementovala firma SMLC sledování a vizua­lizaci čisticích procesů CIP (Cleaning in Place)

Obr. 5. Analýza četnosti alarmů pomáhá SMLC zaměřit se na hlavní příčiny prostojů a vylepšení celkové efektivity závodu