System MES w Browarze Warka

Oprogramowanie MES (Manufacturing Execution System) wspiera bieżący nadzór nad przebiegiem procesu produkcyjnego - dostarcza informacje w czasie rzeczywistym, dzięki czemu można szybko reagować na stan i parametry linii rozlewniczej. Aplikacją tej klasy jest oferowany przez Bonair system Proficy Plant Applications firmy GE Fanuc Automation. Składa się on z czterech modułów do zarządzania wydajnością, jakością, produkcją oraz procesami wsadowymi. Browar Warka wdrożył na swojej linii rozlewniczej KHS moduł Efficiency, dzięki któremu zamierza przede wszystkim poprawić efektywność oraz wyeliminować przestoje i straty w procesie rozlewniczym.

Po co w browarze MES

Przedsiębiorstwa branży spożywczej działają na bardzo konkurencyjnym rynku – aby pozyskiwać i utrzymywać klientów, muszą cały czas dbać o ich zadowolenie, m.in. poprawiając jakość produkcji. Jeśli chcą wyprzedzić konkurencję muszą skracać czas wprowadzania produktów na rynek oraz realizacji zleceń, np. zwiększając wydajność.

Przed wdrożeniem systemu Proficy Plant Applications dane o przestojach linii rozlewniczych były wpisywane przez operatorów ręcznie do bazy danych Access.

Wybór systemu – decyduje doświadczenie

Browar Warka miał do wyboru dwa rozwiązania – system Proficy Plant Applications oferowany przez Bonair, a produkowany przez GE Fanuc Automation oraz monitoring linii Bottlingteam! przedstawiony przez hiszpańską firmę Adbraintage. O wyborze oferty firmy Bonair zadecydowała szeroka funkcjonalność Proficy Plant Applications i architektura tego rozwiązania. Ważna była też przyjazna metodyka wdrożenia. Krzysztof Żyrek nie ukrywa, że mocną stroną systemu Proficy Plant Application jest wieloletnie doświadczenie jego producenta GE Fanuc w projektowaniu i wdrażaniu systemów MES.

Wskazał też inne zalety, jak łatwe w obsłudze panele na linii produkcyjnej, umożliwiające operatorom wpisywanie komentarzy do awarii, wygodny dostęp do szczegółowych raportów widzianych z dowolnego komputera poprzez przeglądarkę internetową oraz elastyczność systemu pozwalającego na analizę zebranych danych nie tylko w aplikacji stworzonej do tego celu (Proficy Portal), ale również np. w Excelu.

Moduł Efficiency – mierzy i analizuje

Moduł Efficiency służy do mierzenia i analizy parametrów wydajności i stopnia wykorzystania zasobów produkcyjnych – narzędzi, maszyn, ludzi. W planach produkcyjnych przyjmuje się, ile tys. butelek powinno zejść z linii rozlewniczej w ciągu godziny, a więc i w ciągu całej 8-godzinnej zmiany. Gdy plan nie zostanie zrealizowany, moduł Efficiency powinien wskazać przyczynę niższej wydajności linii - na podstawie analizy mikro przestojów i awarii na liniach produkcyjnych pokaże, czy problemem były przestoje planowane, awarie maszyn albo wady pojemników lub kapsli. Może się też okazać, że personel danej zmiany mniej sprawnie obsługuje taśmę, wolno reaguje na wyłączenie się czy zacięcie maszyny. Albo że etykiety danego typu powodują częstsze zacinanie się maszyn etykietujących.

Ponieważ moduł Efficiency stale monitoruje pracę linii produkcyjnej, pozwala na bieżąco sprawdzać, czy dana zmiana wykona swój plan albo jak wygląda realizacja planów miesięcznych i czy któreś z parametrów są zagrożone.

Wdrożenie – w terminie, w założonym budżecie

Na początku wdrożenia została zainstalowana i skonfigurowana infrastruktura techniczna, z której korzysta wdrażane rozwiązanie. Podłączono się do interfejsów sterowników automatyki na linii produkcyjnej, czyli podłączono urządzenia niezbędne do gromadzenia danych. Te dane to sygnały elektryczne zdejmowane przez czujniki na maszynach na linii rozlewniczej i zapisywane w przemysłowej bazie danych Historian w czasie rzeczywistym. Kolejnym etapem wdrożenia była właśnie konfiguracja bazy Historian oraz analiza sygnałów napływających do niej.

Kluczowym i najbardziej pracochłonnym zadaniem było modelowanie w systemie linii rozlewniczych, na których znajduje się kilkanaście maszyn, służących m.in. do mycia butelek, weryfikacji ich czystości, pasteryzacji, nalewania, sprawdzania, czy nalano odpowiednią ilość piwa, kapslowania, etykietowania, rozpakowywania i pakowania skrzynek. Wszystkie te maszyny muszą być odwzorowane w systemie, wraz z opisem każdego stanu, w jakim mogą się one znajdować. Każdemu takiemu opisowi (zatrzymanie, zgłoszenie braku, opuszczenie, podniesienie podnośnika itd.) przyporządkowany jest odpowiedni sygnał elektryczny z bazy Historian.

Dzięki temu oprogramowanie może stwierdzić, że w danym momencie maszyna stoi, że wypuściła produkt wybrakowany albo wykonała swoją operację prawidłowo, przesunęła do innej maszyny daną liczbę sztuk produktu.

Aby spełnić oczekiwania klienta, w trakcie wdrożenia koncepcja została skorygowana i Bonair stworzył dodatkową aplikację pozwalającą operatorom maszyn na wprowadzanie dodatkowych danych dotyczących zdarzeń na linii produkcyjnej. Wymagało to wymiany terminali operatorskich, ale dzięki temu, gdy maszyna zanotuje przestój, operator może wybrać z listy wyświetlanej na terminalu właściwą przyczynę przestoju.

Raporty – mniej roboty papierkowej

Na etapie modelowania ustalono, jakie raporty ma generować system i w jakiej formie. Żądanie było ułatwione ponieważ w Proficy Plant Applications znajduje się wyspecjalizowane narzędzie klasy Manufacturing Intelligence, które dostarcza raporty w czasie rzeczywistym. W odróżnieniu od stosowanych do tego celu narzędzi klasy Business Intelligence w konkurencyjnych systemach MES, w tym produkcie jest jednorodne środowisko raportujące z gotowym pakietem ponad 20 raportów typu out-of-the box - co zmniejsza koszty wdrożenia, a następnie utrzymania i rozwoju systemu MES.

Kadra menedżerska Browaru Warka, a przede wszystkim dyrektor ds. produkcji, mają na bieżąco dostęp do statystyk całościowych, tygodniowych i miesięcznych. Na podstawie raportów i analiz mogą sprawdzać efektywność każdej zmiany, „wyłapywać” maszyny, które mają przestoje i sprawdzać, jak długo one trwają i co jest ich przyczyną.

Pożytek z automatycznie generowanych raportów mają też pracownicy.

Testy – system lepszy niż oko

Uruchamianie systemu następowało sukcesywnie wraz z wdrażaniem kolejnych funkcjonalności. Ponieważ cały proces odbywał się przy udziale pracowników Browaru Warka (głównymi uczestnikami projektu byli m.in.: dyrektor ds. produkcji, główny automatyk i szef rozlewów, można było na bieżąco weryfikować rezultaty i wprowadzać natychmiastowe korekty.

Jednym z ważniejszych testów było sprawdzenie, czy i z jaką dokładnością system rejestruje przestoje na linii. Był to test nietypowy. Były też inne rozbieżności, wymagające wprowadzenia poprawek w systemie. Potem takie same testy odbyły się jeszcze dwukrotnie aż do uzyskania pełnej zgodności.

Z kolei poprawność raportów generowanych przez system sprowadzała się do porównania ich z wcześniejszymi sprawozdaniami tworzonymi na podstawie ręcznych notatek (nie mogło to jednak dotyczyć nowo wprowadzonych raportów). Nie zawsze zdawało to egzamin, gdyż przedsiębiorstwo wcześniej pewnych danych nie rejestrowało.

Co dalej – w kierunku automatyzacji

System ruszył w listopadzie, w grudniu był przestój związany z remontem całej linii produkcyjnej, więc na dobre zaczął działać 1 stycznia br. Na finansowe efekty wdrożenia trzeba jednak poczekać kilka miesięcy. System może wskazać „wąskie gardła”, ale ich nie usunie.

Podnoszenie wydajności to dopiero początek. Browar Warka rozważa wdrożenie pozostałych modułów systemu MES Proficy Plant Applications, między innymi modułu zarządzania jakością i modułu SPC.

Źródło: BONAIR