Od reaktívnej k proaktívnej údržbe

Srvátka – dôvod na modernizáciu

Prečo sa stalo spracovanie srvátky (nazývaná aj mliečne sérum), ekologický odpad vznikajúci pri výrobe syrov, dôvodom na modernizáciu? Spracovanie tejto látky nemali v mliekarni vyriešené komplexne, donedávna ju spracúvali na výrobu Ricoletky. Srvátka po výrobe ricoletky sa ďalej zahusťovala a predávala ako polotovar. Ich odberateľ ju od nich kupoval, spracúval , sušil a predával ako finálny produkt. V Kolibe sa snažia využiť všetky látky vstupujúce do výrobného procesu a cieľom modernizácie bolo práve spracovanie srvátky až po finálny produkt určený koncovým odberateľom.

Výrobný proces začína u mlieka

Celý výrobný proces začína príjmom mlieka, ktoré sa z cisterny odčerpá do zásobníkov pri vstupe do výrobného procesu. V Kolibe bol zavedený informačný systém SAP pred piatimi rokmi. Niektoré informácie sa dostávajú do informačného systému automatizovane (podľa vstupných údajov) a niektoré zasa manuálne (zadávanie vzoriek do systému). SAP stojí už na začiatku výrobného procesu, kde sa do systému dostanú informácie z prijatého mlieka (z prietokomeru) a na základe týchto informácií predpokladá ďalšie hodnoty vo výrobnom procese. Mlieku sa pridá šarža, ktorá sa nesie celým výrobným procesom. V informačnom systéme SAP beží aj samostatná údržba, kde operátori zapisujú prípadné poruchy strojov a údržbári vykonávané opravy.

Rozširovanie výroby

Po modernizácii prichádza srvátka zo syrární do zásobných nádrží. Potom nasleduje pasterizácia a srvátka prejde cez filtráciu. Filtrácia rozdelí srvátku na tri časti: WPC (Whey Protein Concentrate – výživový doplnok pridávaný do proteínových produktov alebo retentát), laktózu (pridáva sa do určitých jogurtov alebo keksov) a čistú vodu. Vyfiltrovaná čistá voda (kravská voda) sa bude používať ďalej v procese na umývanie, čiže do procesu nebude vstupovať pitná voda.

WPC a laktóza sa v tekutom stave transportuje do odparných zariadení a odtiaľ do sušiarne. Usušený produkt sa zabalí a automatizovaný dopravníkový systém prepraví zabalený produkt do skladu.

V prevádzke sa nachádza ďalšie odparné zariadenie a sušiareň. Táto časť výrobnej linky sa týka tretieho projektu, ktorý plánuje mliekareň rozbehnúť v blízkej budúcnosti. Tank sa totiž musí po vypustení mlieka alebo smotany dôkladne premyť. No po prvom preplachu ostáva v zásobníku pena a preto sa rozhodli tieto zvyšky zbierať do ďalších zásobných nádrží (s kapacitou 200 000 litrov), ktoré taktiež prechádzajú filtráciou. Výsledkom je hustý produkt na ďalšie spracovanie a opäť čistá voda.

Modernizácia ventilových ostrovov

V začiatkoch svojho fungovania používali v mliekarni ventilové ostrovy s digitálnymi V/V. Neskôr prešli na ostrovy komunikujúce cez Profibus. Po určitom období začali ostrovy vykazovať poruchy a ich opravy boli nereálne. Z externého servisu sa im produkty vracali s poznámkou, že sa nedajú opraviť a musia si objednať nové.

Pri príprave nového produktu sa spoločnosť rozhodla v roku 2013 nasadiť najnovší riadiaci systém Siemens S7-1500 a ako komunikačný protokol začali využívať Profinet. V štandardnej potravinárskej výrobe sa používajú klasické pneumatické komponenty či už pri lisovaní syra alebo pri balení. Keď začala mliekareň rozbiehať výmenu ventilových ostrovov a rozšírenie výroby, začali so spoločnosťou Festo spolupracovať užšie. Nie je štandardom, aby sa v potravinárskom priemysle zapájali ventilové ostrovy do vnútornej siete.

Pri starej koncepcii mal každý ovládaný pneumatický prvok samostatný ventil. Čiže ak sa v prevádzke nachádzal stroj so štyrmi valcami, museli tam byť priskrutkované štyri ventily. Nová koncepcia, preferovaná Festom, je združené ovládanie umiestnené v rozvádzači. Pri veľkom počte armatúr, ako tomu je v mliekarni Koliba, je združovanie do ventilových ostrovov výhodné. Pokiaľ armatúra vykonáva len základnú činnosť otvor/zatvor, je oveľa jednoduchšie mať v skrini rozvádzača jeden ventilový blok, ktorý je krytý a inštalácia je oveľa jednoduchšia. V rozvádzači sa nachádza riadiaci systém a hneď vedľa je ventilový ostrov.

Potom stačí do rozvádzača pripojiť iba hadice, elektrická kabeláž už nie je potrebná. Čiže na armatúrach, ktoré sú riadené z ostrovov, odpadla inštalácia elektrickej časti. Pripájal sa iba napájací kábel 24V a ethernetový kábel na Profinet. Momentálne sa v prevádzke nachádza 23 ventilových ostrovov pripojených na Profinet a v ďalšom kroku plánujú pridať ďalších 20. Takéto množstvo ventilových ostrovov pripojených do Profinetu v potravinárskom priemysle predstavuje slovenský unikát. Festo dodal ventilové ovládanie ako bloky, ktoré len jednoducho mliekareň namontovala do skríň rozvádzačov.

Jednoduchá diagnostika vďaka Profinetu

Hlavným dôvodom výmeny starých ventilových ostrovov a výber nových bolo zabezpečiť jednoduchú a nekomplikovanú údržbu. Na začiatku si spoločne s Festom vyšpecifikovali množstvo a počet ovládacích ventilov a keďže museli komunikovať s S7-1500, museli použiť sieť Profinet. Keďže sa rozvodňa nachádzala na treťom poschodí, našiel sa ďalší dôvod na prechod na Profinet. Diagnostika a správa zariadení teraz funguje vzdialene.

Na každej výrobnej zmene pracujú dvaja údržbári. Keďže sa prevádzka rozrastá do veľkých rozmerov, už nebolo jednoduché udržať údržbu pri živote. V minulosti sa diagnostika na starých ventiloch s digitálnymi V/V realizovala veľmi ťažko bez možnosti zistiť stav ventilu. Predtým sa vo výrobe nachádzali na rôznych miestach rôzne typy ventilov. Na sklade neboli schopní mať tak rôznorodé zásoby náhradných dielov. V novom projekte použil štandardizované kompletné ventilové ostrovy. Ventilové ostrovy sa dajú vymeniť kus za kus a tak majú náhradné diely stále skladom.

Ak v kontinuálnej potravinárskej výrobe nastane porucha, ktorá zastaví výrobný proces na hodinu, nastáva problém. V chladiacich zásobníkoch sa môže nachádzať smotana, ktorá do hodiny skysne. Preto je z hľadiska údržby jednoduché, že zo skladu môžu zobrať celý ventilový ostrov, nainštalujú ho, nastavia IP adresu a prevádzku obnovia. Údržbár dokáže vďaka Profinetu nájsť a lokalizovať chybu za pár minút. Výhodou ventilového ostrova je, že ho dokáže údržbár vymeniť kus za kus a chybný kus si dokážu v prípade malej chyby opraviť svojpomocne. 

Od reaktívnej ku proaktívne údržbe

Z pohľadu údržby je veľký rozdiel v ovládaní armatúry priamo z nejakého ventila v prevádzke alebo združeným ovládaním cez ventilové ostrovy umiestnené v nerezovej skrini a pripojené na Profinete. Každý komponent pripojený na sieť prináša benefit vo forme jednoduchej diagnostiky nielen v prípade poruchy, ale aj v akom stave sa dané zariadenie nachádza priamo v centrálnom velíne. Údržba potom môže proaktívne plánovať údržbárske činnosti.

Plány do budúcna

Ešte neutíchol stavebný ruch v nových výrobných priestoroch a jedna z najmodernejších mliekarní na Slovensku má ďalšie plány – údržbári budú dostávať SMS správy alebo emaily v prípade poruchy či neštandardného stavu a už spomínané využitie preplachovanej vody v ďalších procesoch. Koliba plánuje automatizovať aj pridávanie vzoriek do informačného systému SAP a následne sa chcú pustiť do modernizácie starej časti prevádzky.