Page 65 - Control Engineering Polska I kw. 2023

Od podstaw
Uzyskiwanie praktycznych i wartościowych informacji z systemów SCADA
Nowoczesne rozwiązania systemów sterowania SCADA mogą dostarczać praktycznych informacji, na których podstawie firmy przemysłowe mogą ulepszać monitoring sprzętu oraz sterowanie procesami produkcji.
Aby rma z branży przetwórstwa spożywczego odniosła sukces, musi ona stosować pewną równowagę niuansów pomiędzy: łatwo psującymi się surowcami, łańcuchami dostaw, kontrolą jakości oraz efektywnymi przepływami pracy, jednocześnie przygotowując i udostępniając prawidłowe raporty dowodzące zgodności z wymaganiami – zarówno klientów, jak i obowiązujących przepi- sów państwowych. Aby zapewnić efektywność realizowanych w zakładach operacji oraz zyski dla rmy, konieczne jest obecnie uzyskiwanie praktycznych i wartościowych informacji dotyczących produkcji. Na podstawie tych infor- macji rma może podejmować odpowiednie działania. Jednym ze sposobów uzyskiwania takich danych jest wykorzystywanie oprogramowania dla syste- mów sterowania procesami technologicznymi i produkcji SCADA w połącze- niu z technologią interfejsów operatorskich HMI.
Systemy sterowania SCADA zbierają i analizują dane dotyczące produkcji. Dostarczają je do podłączonych interfejsów operatorskich HMI, które w intu- icyjny sposób pokazują pracownikom zakładu w czasie rzeczywistym wizuali- zację funkcjonowania i wydajności sprzętu produkcyjnego. W połączeniu ze sobą systemy SCADA oraz interfejsy HMI pozwalają rmom przemysłowym lepiej monitorować procesy produkcji i nimi sterować. Ponadto mają one moż- liwości realizacji diagnostyki oraz alarmowania, dzięki czemu można skrócić czasy przestojów i zminimalizować straty.
Uzyskując w czasie rzeczywistym dane na temat funkcjonowania oraz wydajności linii produkcyjnej rma może także wdrożyć konserwację progno- zowaną oraz zapobiegawczą. Wówczas pracownicy działu utrzymania ruchu mogą na podstawie wspomnianych danych podejmować szybkie decyzje co do miejsca i czasu wykonywania prac konserwacyjnych lub serwisowych. Ponadto śledzenie w czasie rzeczywistym danych produkcyjnych1 zapewnia lepszą iden- ty kowalność2 procesu produkcji. Ponadto ze względu na naturę przemysłu spożywczego koniecznością jest posiadanie przez rmę elastyczności i zwinno- ści operacyjnej, co zapewni wydajność i skalowalność. Jest to szczególnie waż- ne dla rmy z branży spożywczej, chcącej na bieżąco przystosowywać się do częstych zmian, charakterystycznych dla tego sektora przemysłu. Catania Oils jest dobrym przykładem rmy z tej branży, która ulepszyła produkcję dzięki wykorzystaniu otrzymywanych w czasie rzeczywistym za pomocą technologii SCADA/HMI praktycznych informacji.
Przypadek praktyczny wykorzystania danych
z systemu SCADA do ulepszenia operacji realizowanych w zakładzie przemysłowym
Firma Catania Oils z siedzibą w Ayer (stan Massachusetts, USA) jest produ- centem olejów organicznych wolnych od GMO. Odbiorcami tych produktów są rmy z branży kosmetycznej i gastronomicznej oraz markety spożywcze. Catania Oils potrzebowała pomocy w wykorzystywaniu danych generowa- nych z produkcji. Dane te miały umożliwić kierownictwu uzyskanie wglądu
1 ang. data tracking
2 odtwarzalność; ang. traceability
3 ang. web-based real-time HMI/SCADA suite
4 ang. loss deployment
oraz informacji, aby uzyskać wizualizację pracy całej fabryki. W szczególności rma chciała znać status linii produkcyjnych – które z nich są uruchomione, a które nie.
Ponadto kierownictwo rmy chciało lepiej zrozumieć ilość wykorzysty- wanych zasobów, a w szczególności poziomy płynów w zbiornikach. Te infor- macje miały umożliwić określanie ilości zamawianych surowców na podstawie dostępnej pojemności zbiorników oraz przestrzeni magazynowej. Pozostałe wymagania kierownictwa to: identy kacja możliwości zwiększenia wydajności procesów produkcji poprzez śledzenie wskaźników OEE (całkowitej efektyw- ności wyposażenia) oraz KPI (kluczowych wskaźników efektywności); zarzą- dzanie partiami produkcyjnymi i transportem bliskim materiałów; śledzenie ilości dodatków dla celów zgodności z obowiązującymi przepisami oraz moni- torowanie ilości wytwarzanych produktów.
Aby osiągnąć wszystkie te cele, kierownictwo rmy zdecydowało się po- szukać takiego rozwiązania, które mogłoby przechwytywać dane z linii pro- dukcyjnych oraz na ich podstawie generować praktyczne informacje. Dzięki tym informacjom można by podejmować decyzje oparte o dane. Catania Oils nawiązała współpracę z pewnym integratorem systemów, który postanowił za- instalować w zakładzie pakiet oprogramowania HMI/SCADA, który dostarcza dane w czasie rzeczywistym oraz umożliwia dostęp do nich przez Internet za pomocą przeglądarki3 i oprogramowanie do archiwizacji danych fabrycznych. Po wdrożeniu tych technologii kierownictwo Catania Oils stwierdziło uzyska- nie natychmiastowych korzyści.
Obecnie pracownicy Catania Oils są w stanie lepiej monitorować i kon- trolować produkcję. Wykorzystywane są między innymi wskaźniki OEE oraz śledzenie strat4. Dzięki temu zwiększana jest wydajność produkcji. Kluczem do ulepszenia realizowanych operacji było skupienie właściwych zasobów na roz- wiązywaniu aktualnych problemów oraz wykorzystywanie wskaźnika OEE do uzyskania wglądu w efektywność produkcji. Wartość wskaźnika OEE dawała kierownictwu rmy jasny obraz różnicy pomiędzy ilością produktów, które dały się sprzedać, a rzeczywistą ilością wytwarzanych produktów.
Catania Oils uzyskała także postępy w efektywności działania – poprzez monitorowanie strat. Wykorzystanie oprogramowania SCADA umożliwiło tej rmie uzyskanie takich informacji jak liczba wytworzonych produktów, straty wydajności spowodowane awariami maszyn lub sprzętu oraz straty wydajności spowodowane procesem realizowanym przez daną maszynę czy sprzęt. Po- przez monitorowanie zarówno wskaźnika OEE, jak i wielkości strat, rma uzy- skała lepszy wgląd w potencjalne straty spowodowane mniejszą efektywnością. Wykorzystując dane produkcyjne, zbierane przez system SCADA oraz wyświe- tlane na interfejsach HMI, rma uzyskała możliwość skupienia się na całym procesie produkcji, a nie na awariach pojedynczych maszyn czy wadliwych partiach wyrobów. Dzięki temu zwiększyła efektywność swojego działania.
Artykuł pierwotnie ukazał się na stronie internetowej Control Engineering 
CONTROL ENGINEERING POLSKA – www.controlengineering.pl
I kwartał 2023 63