A gyergyóremetei bébiételgyártó üzem automatizálása különleges feladatot jelentett a KOB-Flex Kft. számára. A tejfeldolgozás szinte valamennyi technológiai lépését magában foglaló létesítmény irányítását Siemens vezérlésre és felügyeleti rendszerre építették.

A beruházás műszaki kihívásairól, a tejipari automatizálás sajátosságairól és az adatvezérelt gyártás lehetőségeiről id. Kozma Barnabással, a KOB-Flex Kft. ügyvezetőjével beszélgettünk.

MM: A KOB-Flex több évtizedes tapasztalattal rendelkezik az élelmiszeripari automatizálásban. Melyek a vállalkozás legfontosabb tevékenységi területei?

K.B.: A KOB-Flex Kft. jelenlegi formájában 2005 óta működik családi vállalkozásként, de az általunk végzett tevékenység már legalább harmincéves múltra tekint vissza. A kilencvenes években kerültünk kapcsolatba a tejipari technológiák meghatározó nemzetközi szállítóival, köztük a Tetra Pak, az Alfa Laval és később a GEA vállalatokkal. Azóta számos beruházásban működtünk közre velük. Elsősorban komplett technológiai rendszerek automatizálásával, a különböző berendezések integrálásával és központi folyamatirányításával foglalkozunk. Egy pasztőr, szeparátor vagy homogenizátor általában saját vezérléssel érkezik, ezeket azonban össze kell hangolni a kapcsolódó tartályokkal, szivattyúkkal, szelepekkel (technológiai útvonalak) és tisztítórendszerekkel.

MM: Milyen feladatokat vállaltak a gyergyóremetei bébiételgyártó üzem megvalósításában?

K.B.: A beruházás egy hosszabb ideje nem működő tejipari létesítmény teljes technológiai megújítását jelentette. A projektben a romániai GEA volt az egyik meghatározó technológiai partner, amely dán és német szakembereket is bevont a tervezésbe. Bennünket az automatizálás megvalósításával bíztak meg. A feladat különlegességét az adta, hogy a viszonylag kis kapacitású üzem a tejfeldolgozás szinte valamennyi fontos technológiai lépését magában foglalja. A nyerstej átvételét és tárolását pasztőrözés, szeparálás, homogenizálás, majd a receptúra szerinti összetevők bekeverése követi. Ezután a termék sűrítő- és porítóberendezéseken halad keresztül, végül por alakban kerül ki a technológiából. A rendszerhez CIP-tisztítóállomások és technológiai vízellátó rendszerek is kapcsolódnak. A munkát 2021-ben kezdtük meg, de a járványhelyzet következményei és az infrastrukturális nehézségek miatt a beruházás közel öt évre nyúlt.

MM: Milyen Siemens automatizálási megoldásokra épül az üzem folyamatirányítása?

K.B.: A rendszer központi vezérlését három Siemens SIMATIC S7-1500 PLC biztosítja, amelyekhez ET 200 decentralizált I/O-modulok kapcsolódnak. A rendszerben egy S7-1214F vezérlő is helyet kapott. A technológia felügyeletét Siemens WinCC SCADA rendszer végzi, több kezelőállomással. A méreteket jól érzékelteti, hogy a rendszer 900 digitális bemenetet, 500 digitális kimenetet, 200 analóg bemenetet és 90 analóg kimenetet kezel. Emellett kilenc AS-i master segítségével intelligens szelepvezérléseket is integráltunk. Összességében mintegy 200 mérési pont, 450 vezérelt szelep, 80 szivattyú és 30 ventilátor működését kell összehangolni. 

A legnagyobb kihívást nem önmagában az I/O-pontok száma jelentette, hanem a különböző beszállítóktól érkező technológiai berendezések vezérléseinek összekapcsolása és szinkronizálása. A Siemens rendszer lehetővé teszi, hogy az önálló gépegységek egységes folyamatirányítás alatt működjenek.

MM: Hogyan lehet egy ilyen összetett technológiát áttekinthetően irányítani?

K.B.: Az üzem két nagyobb egységre tagolódik. Az egyikben a tej alapfeldolgozása, a másikban a sűrítés és a porítás történik. A két terület fizikailag elkülönül, de ugyanazt a WinCC felügyeleti rendszert használja, így a kezelők mindkét technológiai egység működéséről információt kapnak. Az automatizálásnak köszönhetően a teljes technológia működtetéséhez négy operátori felület elegendő. 

A rendszerben 19 termelési folyamatot alakítottunk ki, amelyek egyenként 10–150 elemi lépésből állhatnak. Ezekhez öt automatizált tisztítási folyamat kapcsolódik. A vezérlés gondoskodik a megfelelő anyagáramlási útvonalak kialakításáról, a szelepek és szivattyúk működtetéséről, valamint a technológiai műveletek sorrendjének betartásáról.

MM: A bébiételgyártásban különösen fontos a higiénia és a visszakövethetőség. Milyen megoldásokat alkalmaztak?

K.B.: Az élelmiszeriparban a higiéniai követelmények az automatizálási rendszer fizikai kialakítását is meghatározzák. Rozsdamentes kapcsolószekrényeket, kábelcsatornákat és szerelvényeket alkalmazunk, a terepi eszközök pedig legalább IP65 védettségűek. 

A technológiai tisztításokat automatizált CIP-rendszerek végzik. A visszakövethetőséget a Siemens WinCC felügyeleti rendszerhez kapcsolódó naplózási megoldásaink biztosítják. Minden termelési és tisztítási folyamat egyedi azonosítót kap, és automatikusan rögzítjük a kezdési és befejezési időpontokat, a kezelői beavatkozásokat és azonosításokat, valamint a technológiai eseményeket és a felügyelet által képzett hibákat. Az adatok eseménylisták és grafikus trendek formájában is visszakereshetők, ami a minőségbiztosítás számára különösen fontos.

MM: Hogyan kapcsolódik a gyártásirányítás a vállalatirányítási rendszerhez?

K.B.: A kapcsolatot egy közös SQL-alapú adatbázison keresztül valósítottuk meg. A vállalatirányítási rendszerből érkeznek a gyártási tervek és a receptúrák, amelyek alapján az operátorok kiválaszthatják az elvégzendő műveleteket. A technológiai rendszer pedig visszaszolgáltatja a megvalósult gyártási folyamatok adatait. Az automatizálási rendszer recept adatbázissal teszi rugalmassá a termelés tervezés és irányítási feladatainak végrehajtását.

MM: Milyen eredményeket hozott a beruházás, és milyen további tejipari referenciákkal rendelkeznek?

K.B.: Gyergyóremetén egy korszerű, magas automatizáltságú üzem jött létre, amelyben a tejfeldolgozás, a sűrítés és a porítás egységes irányítás alatt működik. A por alakú termék már eljutott a forgalmazhatóság szintjére, a végső bébiételtermék bevezetéséhez kapcsolódó fejlesztések és engedélyezési folyamatok pedig még zajlanak. 

A magyar tejiparban számos Siemens-alapú automatizálási projektet valósítottunk meg. Jó példa erre a Tolnatej, ahol a közvetlen tejfeldolgozáshoz kapcsolódó automatizálási feladatok jelentős részét mi végeztük. A biztonságos működést egységes programozási megoldásokkal, On-Line távoli támogatással és helyszíni szervizszolgáltatással biztosítjuk. 

Ügyfeleink döntő többségének rendszereihez online is hozzá tudunk férni, így gyors és szakszerű segítséget adunk a hibakeresésben vagy a technológiai problémák megoldásában. (a program minden munkatársunk számára egyenértékűen értelmezhető, a segítség nem személy függő!)

MM: Milyen új fejlesztési irányokat látnak az ipari automatizálásban?

Egyre nagyobb igény mutatkozik a meglévő technológiai adatok hatékonyabb felhasználására. Sok üzemben már rendelkezésre állnak a szükséges mérési információk, de ezek elemzése és áttekinthető megjelenítése még nem megfelelő. Olyan megoldásokat fejlesztünk, amelyek egy-egy technológiai folyamat teljes lefutását, a hőmérsékleti és áramlási adatokat, valamint a kapcsolódó eseményeket egyetlen képernyőn vagy jelentésben jelenítik meg. Ez jelentősen megkönnyíti a minőségellenőrzést és a hibák feltárását. Különösen fontos terület az erőforrás-felhasználás optimalizálása. Több tejüzemben már folyamatonként mérjük a frissvíz-felhasználást. Van olyan partnerünk, ahol az adatok elemzésével és a technológiai folyamatok optimalizálásával statisztikailag napi 100 köbméteres vízmegtakarítást tudtak kimutatni.

Az automatizálás ma már jóval többet jelent a gépek vezérlésénél. A Siemens-alapú folyamatirányítás, a megfelelő adatgyűjtés és az információk intelligens feldolgozása a termelékenység növeléséhez, a minőségbiztosítás javításához és az üzemeltetési költségek csökkentéséhez egyaránt hozzájárulhat.

www.siemens.hu, kob-flex.hu

További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!