Případová studie

Compas Digitální továrna pro dávkové výroby - best in class

20.05.2019 10:02:00

Digitalizace dávkových výrob
Řešení aktuálního tématu digitalizace, vhodného pro dávkové výrobní procesy v potravinářství, výrobě nápojů, ale i farmacii nebo kosmetice zajišťuje unikátní řešení Digitální továrny. Toto řešení vyvinula firma Compas automatizace, spol. s r.o. (dále jen Compas) v původní podobě Elektronického řízení výroby od r. 2008 a implementuje je u zákazníků v ČR i SR.
Základem Compas řešení Digitální továrny pro dávkové výroby jsou následující myšlenky:
-    Aplikace celosvětového standardupro řízení dávkových výrob ISA 88
-    Vývoj IT funkcí umožňujících uživatelsky konfigurovat výrobní postupy výrobků (COMES Batch, …)
-    Principy systémové integrace ERP-MES-automatizace, minimalizace často izolovaných podnikových SW aplikací limitně až na zmíněné 3 úrovně s minimem IT aplikací
-    Integrace automatizace, napsané v sofistikované podobě volatelných výrobních kroků
-    Flexibilní recepturový MES/MOM systémem COMES, řešící 3 pilíře dávkové výroby:
•    plánování (detailní rozvrhování) a řízení výroby
•    řízení interní logistiky, její optimalizaci pro potřeby výroby v reálném čase a s tím související sledování pohybu materiálů (Traceability)
•    řízení údržby všech zařízení a prostředků podniku pro dosažení max. dostupnosti výrobních technologií
-    Webový client - server architektura systému COMES u větších podniků s více závody ho umožňuje provozovat na serveru v centrále společnosti (nebo Cloudu) a IT služby poskytovat do lokálního výrobního závodu.

Výsledkem 10-ti letého vývoje je Compas řešení Digitální továrny. Umožňuje plnou digitalizaci funkcí a řízení dávkové výroby bezpapírovým způsobem s maximální podporou efektivního řízení výroby, ověřené mnoha zákazníky z oblastí potravinářství – obr. 1, farmacie a kosmetiky.

Příkladem je aplikace Digitální továrny v jedné z nejdynamičtěji se rozvíjejících potravinářských společností Nutrend - obr.1.

Digitální továrna
Řešení zajišťuje Compas ve 3 oblastech, které mohou být implementovány samostatně a postupně:

1. Výrobní IT na platformě MES/MOM systému COMES - jádro řešení
Digitální továrna COMES je řešení pro komplexní digitalizaci řízení šaržové výroby, které obsahuje všechny navzájem integrované výrobní funkce v digitální podobě. Výrobní operace pro výrobu produktu jsou řízeny předpisem produktu podle ISA 88, tj. specifikací postupů vzniku výrobku, výrobních operací a kroků (fází) a jejich parametrů. Současně lze stanovit potřebné materiály (suroviny a obaly) a případně i konfigurovat výrobní zařízení.  Kvalita materiálů (surovin, meziproduktů a produktů) a jejich propouštění je podporováno systémem COMES LAB.

Při běhu výroby vytváří COMES komplexní dokumentaci o výrobě šarže. Vysoká dostupnost výrobních zařízení je podpořena integrovanými funkcemi údržby. Případovou studii Digitální továrny COMES přibližuje tento film.
Hlavní funkční skupiny IT pro řízení výroby v podobě konfigurovatelných konceptů systému COMES:
Plánování a řízení výroby
•    Příprava výroby, specifikace výrobků (šarží) a jejich variant
•    Plánování a detailní rozvrhování výroby, kampaní a šarží
•    Řízení jakosti a laboratoře (QC), digitální zpracování laboratorních testů a využití výsledků v rámci celé výroby
•    Řízení navažovny - obr. 2
•    Řízení procesní části výroby (např. varna) - obr. 3
•    Homogenizace
•    Plnění a balení (adjustační linky)
•    Komunikace s ERP (on-line, dávková, …) dle potřeby uživatele

Řízení interní logistiky
•    Řízení potřebných skladů: surovin, jejich stavů (zadrženo, propuštěno, …), meziskladů, skladů výrobků
•    Použití identifikačních kódů balení materiálů a transportních nádob (čárových, QR, RFID) pro sledování materiálů v průběhu výroby
•    Synchronizace interní logistiky a její optimalizace pro probíhající výrobu
•    Řízení autonomních dopravních prostředků materiálů

Řízení údržby
•    Integrované řízení procesů údržby pro minimalizaci reaktivních časů, prostojů a celkové zvýšení efektivity údržby a administrativních nákladů. Řešení je zaměřeno na využití mobilních zařízení (tablety, smartphone) tak, aby bylo pracovníkům údržby usnadněno plnění úkolů (synchronizace týmu údržby, navigace v úkolech, poskytování dokumentace on-line u strojů), minimalizace neproduktivních časů, evidence a administrativy, při současném záznamu činností údržby a zpracování statistik pro její další optimalizaci.

Dokumentační funkčnosti
•    Zpracování elektronického záznamu o výrobě (EBR), statistik a uživatelsky konfigurovatelných protokolů (BP, …)
•    Traceability výroby
•    Statistiky a reporty, např. standardní reporty:
- Report příjmů a spotřeb materiálů
- Report navažování
- Report dávkování
- Report traceability
- Report materiálových testů
- Report sanitace
- Reporty KPI (OEE, ...)
- aj.

2. Automatizace
Compas dodává automatizaci nových technologií i modernizaci zastaralých řídicích systémů stávajících technologií pro procesní i diskrétní část (plnění a balení) výroby dávkových výrob.
Aplikujeme řídicí systémy Siemens řad S7 (1500, 1200, S7 400/300) a SCADA systémy HMI WinCC (příklad obr. 4) ev. WW InTouch platformu, nebo řídicí systémy Beckhoff platformy TwinCAT3. Významnou odlišností dodávek Compas je vývoj SW vybavení v struktuře výrobních kroků, kdy jsou vlastní automatizační akce parametrizovatelné a volatelné z nadřazené MES/MOM úrovně (COMES).

3. Mechanizace a robotizace
Compas doplňuje IT řešení Digitální továrny o aplikace sanitovatelných robotů přímo do procesní části výroby - obr. 5, dodávky dopravních a manipulačních technologií s implementací robotů nahrazujících opakovanou a těžkou práci lidí, ale i nové sofistikované manipulace založené na počítačovém vidění a tak dále podporuje zvyšování produktivity podniku.Potřebné úpravy stávajících pracovišť zajišťujeme vlastními konstruktéry na CAD NX.
Řízení dodávaných technologií a robotů je integrováno s řízením výroby a vybaveno odpovídající automatizací, takže pracovníci přípravy výroby mohou snadno konfigurovat přejezdy výrobků nebo nové výrobky v COMES prostředí pro specifikaci výrobků, šarží a kampaní. Mohou tak i snadno doplňovat varianty výrobků, např. související s marketingovými kampaněmi (speciální balení apod.). Komplexní řešení podporuje přejezdy výroby a seřízení výrobní technologie automatickým přenosem všech parametrů z receptur a výrobních postupů do řídicích systémů strojů i linek. Tak minimalizuje seřizovací časy a eventuální chyby seřizovačů i pracovníků výroby.

Přínosy Digitální továrny Compas
Přínosem řešení Compas Digitální továrny je vysoká flexibilita k zákaznickým požadavkům provedení výrobku.
Technolog vytváří v COMES specifikaci výrobku a posloupnost jeho výrobních operací s jejich parametry.
Vlastní výrobní proces řídí MES/MOM systém COMES, s moduly Logon, Batch, WMS, Traceability, LAB, OEE (obr. 6 a 7) a Maintenance. COMES rovněž digitálně zaznamenává celý výrobní proces a jeho parametry v tzv. Elektronickém záznamu o výrobě šarže (EBR) a dokumentuje výrobu prostřednictvím konfigurovatelných výrobních protokolů (BP). Uživatel může pomocí Digitální továrny COMES vyrábět výrobky zákazníkům na míru, které mohou být vyráběny i v malých dávkách, a to velmi efektivně.
Na základě desítek aplikací a zpětné vazby našich klientů můžeme říci, že unikátní řešení Digitální továrny Compas pro dávkové výroby výrazně zlepšuje konkurenceschopnost mnoha podniků ČR a SR ve flexibilitě a podpoře jakosti výrobních procesů. Postupná modernizace umožňuje podnikům strategický postup k plné digitalizaci bez nutnosti masivních investic, v rámci průběžných rozpočtů a v průběhu několika let.
Mnoho našich klientů je nadšeno z významného zvýšení výrobních objemů, efektivity výroby a úspor nákladů. Případné reference na naše klienty Vám rádi poskytneme na obchodním oddělení.

Kontakt: Compas automatizace, spol. s r.o., Nádražní 610/26, 591 01, Žďár nad Sázavou, tel.: 420 567 567 230, e-mail: info@compas.cz.

Expozice Automatizace v potravinářství na Salimě 2018

↑ nahoru