Coca-Cola – Цифровизирано пълнене чак до сензора
Прогнозна поддръжка с помощта на IO-Link сензори от ifm
Coca-Cola, най-големият производител на напитки в света, разполага с над 50 завода за пълнене само в Западна Европа. За да може бързо и прецизно да се справя с поддръжката и неизправностите, групата цифровизира всички системи за пълнене и разработва цифров двойник за тази цел. Това дава възможност производствените процеси да се наблюдават в реално време и при необходимост да се оптимизират незабавно - дори от разстояние, от всяка точка на света. Coca-Cola работи в тясно сътрудничество със специалиста по автоматизация - ifm - за разработване на необходимите надеждни сензори.
В Еделстал, Австрия, се намира един от водещите обекти. „Ние сме лицензиран завод за пълнене на Coca-Cola и пълним почти всички продукти тук“, обяснява Кристиан Колхофер, управител на завода на Coca-Cola HBC Австрия. Заводът, в който се пълнят над 500 милиона литра напитки годишно, е един от най-големите в групата.
“Все повече се фокусираме върху автоматизацията и цифровизацията. Голяма част от това, което внедряваме, по-късно се прилага и в другите заводи на групата,“ казва Кристиан Колхофер.
Заводът в Еделстал работи и като завод за извънредни ситуации: ако на други места се появят затруднения в производството, австрийският завод може да се намеси, за да помогне.
Мониторингът на състоянието предотвратява непланирани престои
Безпроблемната работа на системата е основен приоритет за международния производител на напитки. „В нашия обект ние веднага засичаме всеки престой на системата“, обяснява управителят на завода.
Заводът следва принципите на производството „точно навреме“, а не на работа на склад. Ето защо прогнозната поддръжка с мониторинг на състоянието е толкова важна. С други думи, състоянието на машините и системите се следи постоянно, за да може поддръжката да се извърши точно тогава, когато е необходима. Данните от сензорите в реално време се използват за своевременно разпознаване на износването и други изисквания за поддръжка. Целта е да се избегнат непланираните престои, да се намалят разходите за поддръжка и да се удължи експлоатационният живот на системите. Съвременните технологии, като IO-Link, IoT и машинното обучение, позволяват планиране на работата по поддръжката, така че да се извърши в точния момент - не твърде рано и не твърде късно.
„Многобройните инсталирани сензори ни позволяват значително да увеличим безпроблемната работа на системата“, казва доволен Колхофер. „Поддръжката вече не е обвързана с времето, а с условията. Това значително намалява нашите разходи.”
IO-Link сензорите наблюдават сложни процеси
Сензорите с интерфейс IO-Link са първият избор, когато става въпрос за цифровизиране на системите. Тези интелигентни сензори използват стандартизиран двупосочен комуникационен интерфейс, за да комуникират с контролери и други системи. За разлика от конвенционалните сензори, те позволяват не само обмен на прости превключващи сигнали, но и на обширни данни за процеса и диагностична информация. Тъй като предаването на измерените стойности е цифрово, а не аналогово, то също така е без смущения и е точно, тъй като не възникват загуби при преобразуване, както при аналоговото предаване.
Сензорите са лесни за инсталиране и конфигуриране и предоставят точни данни в реално време. Ациклично извличаните диагностични данни, като минимални или максимални стойности, степен на замърсяване или грешки, като прекъсване на проводник или късо съединение, оптимално подпомагат поддръжката, базирана на състоянието. Сензорите с IO-Link също така осигуряват висока гъвкавост и ефективност при автоматизацията. Високото им ниво на съвместимост позволява безпроблемното им интегриране в съществуващите системи и лесното им включване в IT ниво чрез цифрова комуникация.
Пример за това е използването на сензори за вибрации с IO-Link в процеса на херметическо затваряне на кутии. „Качеството в процеса на запечатване на кутиите е въпрос на хилядни от милиметъра“, обяснява Герхард Вишмюлнер (Gerhard Wieszmüllner), мениджър поддръжка и резервни части в Coca-Cola HBC Австрия. „Прогнозните сензори IO-Link на ifm ни позволяват да откриваме и най-малките отклонения от вибрациите и по този начин да гарантираме напълно и трайно херметически затворена кутия.”
Сензорите за клапани с IO-Link на ifm се използват в клапаните на системата за измиване на бутилки. „Предварително забелязваме, ако някое уплътнение на клапата е счупено или трябва да се смени - без загуба на материал“, казва Герхард Вишмюлнер (Gerhard Wieszmüllner). „Това означава например, че не е необходимо да източваме алкални вани и по този начин можем да избегнем продължителни престои на машините. Това пести време и пари.”
Снимка 1: Сензорите за клапани, поддържащи IO-Link, не само определят позицията на клапата, но и разпознават износването, запушването или натрупването по клапаните, като по този начин подпомагат превантивната поддръжка.
Снимка 2: Светодиодните сигнални лампи осигуряват бърз преглед на състоянието на машината на място.
Снимка 3: Безжичен сензор за вибрации на циркулационната помпа за надежден, периодичен мониторинг на общите вибрации в съответствие с DIN ISO 10816.
При работа без прекъсване, непланираните престои могат да доведат до огромни разходи.
Децентрализираните IO-Link модули обединяват сигналите от сензорите, като същевременно дават възможност за подробен поглед върху цифровия сензор от страна на IT, което позволява подробна диагностика.
Цифров двойник Y path
Всички данни от сензорите на системата се записват, за да се направи точна оценка на състоянието на машините и техните компоненти. Y-path се използва за разделяне на сензорните данни на два пътя в реално време: първият път предава данните към програмируемия логически контролер (PLC), който извършва конвенционалното управление и регулиране на системата. В същото време цифровите данни от сензорите се насочват към IT нивото по втори път. В Coca-Cola сигналите от многобройните сензори се прехвърлят автоматично по този начин към IT платформата „Pocket Factory“. Като цифров двойник този виртуален образ отразява точно реалната система и непрекъснато се актуализира с данни в реално време.
Цифровизацията до ниво сензор осигурява на Coca-Cola пълна прозрачност на глобалното си производство. Цифровият двойник, базиран на данни от сензорите IO-Link на ifm, позволява поддръжка на системите на базата на състоянието им. Машинното обучение и изкуственият интелект се използват за своевременно прогнозиране на износването, производствените грешки и други аномалии в процеса.
„Тези данни ни позволяват да извършваме правилните мерки за поддръжка проактивно и в оптимално време, за да гарантираме качеството на продукта“, обяснява Вишмюлнер. Това предотвратява непланирани престои, намалява разходите и гарантира високи стандарти за качество.
Друг важен аспект на цифровизацията в Coca-Cola е устойчивостта. Чрез използването на цифрови технологии, групата може да намали своя екологичен отпечатък. Например, прецизното наблюдение и контрол на производствените процеси позволява по-ефективно използване на ресурси като вода и енергия. Това не само е от полза за околната среда, но и спомага за намаляване на разходите.
Спазени са изискванията за киберсигурност
Киберсигурността играе централна роля в производствено предприятие като това на Coca-Cola, тъй като е важно не само да се защитят чувствителните данни на компанията, но и да се предпазят критичните производствени процеси от неоторизиран достъп и манипулация. Все по-широкото свързване в мрежа на машините и системите в Индустрия 4.0 увеличава риска от кибератаки срещу инфраструктурите.
Една успешна атака може да доведе не само до прекъсване на производството, но и до значителни финансови щети или загуба на репутация. Заводите често използват и системи, които обработват критични за производството данни, например за осигуряване на качеството или за повишаване на ефективността. Защитата на тези данни гарантира, че фирмените тайни са защитени, а процесите протичат сигурно и стабилно. В строго регулирана среда като тази на Coca-Cola, всички компоненти, включително сензорите, трябва да отговарят на строги изисквания за киберсигурност, за да се гарантира безопасната работа на завода и целостта на производството.
„В сътрудничество с нашия вътрешен екип по киберсигурност, ifm намери начини да спази всички стандарти“, похвали се мениджърът на завода Кристиан Колхофер (Christian Kohlhofer). „Данните се съхраняват, обработват и анализират по такъв начин, че да се спазват всички насоки за киберсигурност.”
Близко партньорство с ifm
Coca-Cola работи в тясно сътрудничество с ifm като партньор по автоматизацията в австрийския си обект от много години. Ръководителят на завода Кристиан Колхофер дава висока оценка на това партньорство: „Слоганът на ifm е „Близо до теб“. Това съответства на ценността на нашата компания „Ние вместо аз“. Работим добре заедно и двамата се стремим да намираме бързи решения“, казва мениджърът. „ifm е винаги на разположение, когато имате нужда от него, а времето за реакция е изключително бързо, когато има проблеми.”
Максимална степен на прозрачност: Цифровият двойник позволява глобален достъп до системата за пълнене до цифровия сензор IO-Link. Аномалиите се откриват своевременно.
Заключение
Цифровизацията и автоматизацията в Coca-Cola са непрекъснат процес, който насочва групата към бъдещето. С помощта на най-съвременни технологии и в тясно сътрудничество с партньори като ifm, Coca-Cola може да повиши ефективността, да оптимизира производствените си процеси и да гарантира качеството на своите продукти. Едновременно с това цифровизацията спомага за подобряване на устойчивостта и намаляване на въздействието върху околната среда. Ясният фокус върху иновациите и непрекъснатото усъвършенстване означава, че партньорството между Coca-Cola и ifm е идеално подготвено да продължи успешно и в бъдеще.
