Спецпроекты

oбзор

Обзор: ИТ в промышленности 2018

https://www.siemens.com/ru/ru/home.html

Как сэкономить на чистоте: интернет вещей сокращает расходы предприятиям пищевой промышленности

Как сэкономить на чистоте: интернет вещей сокращает расходы предприятиям пищевой промышленности

Благодаря анализу и визуализации данных, поступающих от промышленных линий в облачную платформу IoT MindSphere, компания Calvatis сократила расход реагентов на 6%.

Контейнеры стройными рядами соскальзывают в моечную машину. Через несколько метров они вновь появляются на линии, выходя из туннеля почти новыми – сияющими, чистыми и сухими. Это повторяется десятки тысяч раз в день на четырех производственных объектах крупного розничного продавца продовольственных товаров в Германии. Чистота – главный приоритет пищевой промышленности, так как от нее зависят безопасность потребителей и уровень соответствия отраслевым стандартам. Ожидается, что к 2030 г. численность мирового населения возрастет до 8,6 млрд, поэтому оптимизировать ресурсы важно как никогда.

Новые задачи, решаемые при помощи платформы интернета вещей

Бизнес задачи:
  • Централизованное управление системами на производственных предприятиях пищевой промышленности
  • Управление производительностью систем и предоставление технического обслуживания как услуги
  • Внедрение решения на основе Интернета вещей в сжатые сроки
  • Сокращение эксплуатационных затрат
  • Повышение качества и надежности работы систем и автоматизированных линий

В 2015 г. в компанию Calvatis обратился крупный заказчик из пищевой промышленности, которому были необходимы блоки дозирования и моющие средства для линий мойки. Требования заказчика были достаточно сложными: перед Calvatis была поставлена задача не только предоставить нужные блоки дозирования и реагенты, но и создать централизованную систему отслеживания и контроля. Была и дополнительная сложность – заказчик хотел, чтобы компания взяла управление производительностью и техническим обслуживанием систем на себя, предоставив ему возможность оплачивать эти работы как услугу. Более того, решение должно было быть внедрено в предельно сжатые сроки.

До начала работы над этим проектом специалисты Calvatis контролировали производительность линий на местах, проводя регулярные проверки. Оценка качества их работы выполнялась путем взятия проб. При этом постоянно существовал риск того, что в ходе технологических процедур чистящие средства использовались неэффективно и с нарушением требований по гигиене для пищевой отрасли.

Промышленные линии, которыми Calvatis управляет для бизнес-заказчиков, в сравнении с бытовыми посудомоечными машинами, просто огромны. На линии контейнеры проходят по конвейеру через несколько стадий обработки и машин. Контейнеры подвергаются трехэтапной процедуре мытья и просушки, состоящей из стадий предварительной очистки, основной и вторичной мойки/ополаскивания. Мойка осуществляется путем подачи воды с моющим средством под давлением. Очищающая жидкость впрыскивается в машину блоками дозирования Calvatis, а управляется этот процесс контроллерами SIMATIC S7-1200 компании «Сименс». Согласно требованиям, при обработке необходимо либо постоянно поддерживать температуру выше 82° C, либо применять метод окислительной очистки, когда вместо чистой воды используется моющий водный раствор. Окислительная очистка является предпочтительным вариантом из-за малого расхода электроэнергии и воды. Однако в этом случае необходимо поддерживать параметры на постоянном уровне.

Эти промышленные машины оснащаются сложной технологией для оптимального дозирования реагентов. Для определения состава моющего водного раствора, оценки потребления химических веществ и измерения температуры в машине используются датчики. Доступ к данным этих датчиков помогает быстрее усовершенствовать процедуру и сократить потребление электроэнергии и моющих средств.

calvatis7jpgoriginal-crop_600-400.jpeg
Промышленные линии, которыми Calvatis управляет для бизнес-заказчиков, в сравнении с бытовыми посудомоечными машинами, просто огромны. На линии контейнеры проходят по конвейеру через несколько стадий обработки и машин.

Эти данные представляют ценность не только с точки зрения повседневной работы. Благодаря им можно повысить прозрачность использования моющих средств и химических примесей. Это, в свою очередь, открывает возможности сравнительного анализа работы различных систем и оптимизации заказа дополнительных материалов. Поэтому компании, управляющие системами на различных заводах, крайне заинтересованы в централизованном сборе и анализе максимального объема данных.

«За последние годы многое изменилась, – говорит руководитель отдела бизнес-разработок Calvatis Маттиас Шеферс. – Нашим заказчикам требуется все больше и больше подробной информации о процедуре очистки». Такой же степени детализации хотел добиться и заказчик Calvatis. Ему необходимо было регулярно рассчитывать объемы потребления воды, моющих средств и реагентов каждым блоком ежечасно и делать это в облаке, чтобы все результаты были доступны в любой момент времени и могли быть получены из центрального хранилища данных. Чтобы выполнить требования заказчика, компания Calvatis обратилась в «Сименс».

В ходе непродолжительного обсуждения были определены ключевые параметры решения на основе MindSphere – открытой облачной ОС для интернета вещей. MindSphere помогает различным компаниям объединять продукты, заводы, системы и машинное оборудование в единую сеть, чтобы обрабатывать все то количество данных, создаваемых Интернетом вещей, при помощи передовых средств анализа. Представители Calvatis, придерживающиеся прогрессивных взглядов, по достоинству оценили возможности платформенного подхода. Операционная система MindSphere, поддерживающая создание безопасных комплексных решений для подключения устройств, хранения данных, а также разработки и запуска приложений на управляемой сервисной платформе, стала для них идеальным выбором.

Calvatis необходимо было создать цифровой двойник производственных систем на основе реальных данных. Обработав эти данные, компания могла определить ключевые показатели эффективности (КПЭ) и использовать их как отправную точку для управления технологическими процессами. Требовалось также обеспечить доступ к этим КПЭ для руководителей производства на местах и для директора по качеству. В MindSphere нашлись необходимые средства для решения каждой из этих задач.

Запуск проекта за 6 недель

Благодаря возможностям MindSphere компания Calvatis запустила оборудование на одном из заводов заказчика в рекордные сроки – менее чем через 6 недель после первого обсуждения проекта с «Сименс». Важнейшим фактором для Calvatis стало то, что установленные системы можно было легко подключить к облаку для отслеживания и анализа данных с минимальными усилиями. Промышленные системы уже были оснащены контроллерами SIMATIC S7-1200 производства «Сименс», способными собирать и передавать большие объемы данных. Для подключения машин потребовался только шлюз MindConnectNano с уже настроенным подключением к облаку MindSphere. Дополнительного программирования не потребовалось – и это было еще одним преимуществом решения. Важным требованием проекта также была создание зашифрованного с помощью SSL/TLS канала передачи данных в MindSphere от систем Calvatis.

Ключ к успеху:
  • MindSphere: открытая облачная платформа для интернета вещей, обеспечивающая расширение функциональности и масштабирование
  • Простота объединения имеющегося оборудования при помощи инфраструктуры MindConnect
  • Применение средств расширенного анализа данных для более быстрого и эффективного принятия решений

Первоначальный проект по внедрению новой технологии на первом заводе был запущен в 2016 г. Заказчик был приятно впечатлен ростом эффективности и снижением расходов (что подтверждалось реальными показателями) и повышением качества процессов. Среди улучшений можно отметить сокращение простоев на 10% и уменьшение расхода реагентов на 6%. Расход воды снизился пропорционально: количество моющего реагента в воде фиксировано и составляет 0,5%. После первого проекта система на основе MindSphere была быстро внедрена и на других заводах заказчиков Calvatis.

«Мы работаем в сегменте товаров повседневного спроса, однако такое специализированное решение, как MindSphere, нельзя назвать чем-то обыденным. Это превосходный продукт, который мы можем предложить заказчикам», – говорит Томас Мор, управляющий директор, Calvatis

Новые бизнес-модели сервисного обслуживания

Собранные данные производительности можно легко проанализировать. Пользователям MindSphere доступны различные средства анализа данных, например Product Intelligence (аналитика по продуктам) и VisualAnalyzer (визуальный анализ), которые Calvatis использует также для обработки данных. Система анализирует входящие данные, отслеживает показатели машин, установленных в разных странах. Это позволяет предлагать клиентам новые услуги, среди которых диагностическое техническое обслуживание, оптимизация энергопотребления и управление ресурсами.

Результаты:
  • Сокращение простоев на 10%
  • Снижение потребления расходных материалов на 6%
  • Установка первой облачной системы контроля за автоматизированными линиями менее чем через 6 недель после решения о начале проекта
  • Благодаря быстрому тиражированию технологии реализованы аналогичные проекты на трех других объектах заказчика
  • Создана новая бизнес-модель сервисного обслуживания

Благодаря MindSphere компаниям «Сименс» и Calvatis удалось реализовать облачный проект в короткие сроки. «На данный момент мы и сотрудники на объекте заказчика можем в любой момент получить актуальную и целостную аналитическую картину – рассказывает Шеферс. – Имея в наличии интернет-канал для доступа, мы можем оценивать уровень потребления химических веществ, температуру завода и текущую проводимость моющего водного раствора при помощи VisualAnalyzer. Наши заказчики активно используют данные. Они стали основным инструментом выявления сбоев и планирования работы технических специалистов сервисной службы». Используя MindSphere, компания Calvatis может отслеживать эксплуатацию автоматических систем и устройств у своих заказчиков.

Дополнительно, облачные технологии анализа данных помогают более эффективно организовать работу сервисной службы, так как интеллектуальная система может спрогнозировать возможные проблемы с оборудованием.

Теперь в портфеле услуг Calvatis появилась новая трехуровневая модель сервисного обслуживания. Предложение базового уровня – это возможность для заказчиков Calvatis регулярно получать отчеты за определенные периоды. Расширенное предложение включает в себя доступ к стандартным панелям инструментов в облаке, а профессиональный вариант позволяет заказчикам самостоятельно запускать аналитические инструменты. «Отклики наших заказчиков были весьма положительными, – отмечает Шеферс. – В частности, наблюдается заметный рост интереса к подобным решениям среди заказчиков, работающих на международном рынке и имеющих заводы в разных странах».

Вернуться на главную страницу обзора