Coca-Cola – Ψηφιοποιημένη πλήρωση μέχρι τον αισθητήρα
Προληπτική συντήρηση με αισθητήρες IO-Link της ifm
Η Coca-Cola, ο μεγαλύτερος παραγωγός ποτών παγκοσμίως, λειτουργεί πάνω από 50 εργοστάσια πλήρωσης μόνο στη Δυτική Ευρώπη. Για την αντιμετώπιση της συντήρησης και των βλαβών γρήγορα και με ακρίβεια, ο όμιλος ψηφιοποιεί όλα τα συστήματα πλήρωσης και για τον σκοπό αυτόν αναπτύσσει ένα ψηφιακό δίδυμο. Αυτό επιτρέπει στις διαδικασίες παραγωγής να επιτηρούνται σε πραγματικό χρόνο και να βελτιστοποιούνται αμέσως εάν είναι απαραίτητο – ακόμα και εξ αποστάσεως, από οπουδήποτε στον κόσμο. Η Coca-Cola συνεργάζεται στενά με τον ειδικό στον αυτοματισμό, την ifm, για την ανάπτυξη των απαραίτητων αξιόπιστων αισθητήρων.
Στο Edelstal στην Αυστρία φιλοξενείται μία από τις κορυφαίες εγκαταστάσεις. «Είμαστε ένα αδειοδοτημένο εργοστάσιο πλήρωσης για την Coca-Cola και γεμίζουμε σχεδόν όλα τα προϊόντα εδώ», εξηγεί ο Christian Kohlhofer, Διευθυντής Εργοστασίου, Coca-Cola HBC Austria. Γεμίζοντας πάνω από 500 εκατομμύρια λίτρα ποτών κάθε χρόνο, το εργοστάσιο είναι ένα από τα μεγαλύτερα του ομίλου.
«Εστιάζουμε όλο και περισσότερο στον αυτοματισμό και την ψηφιοποίηση. Πολλά από αυτά που υλοποιούμε εφαρμόζονται αργότερα και σε άλλα εργοστάσια του ομίλου», αναφέρει ο Christian Kohlhofer.
Το εργοστάσιο στο Edelstal λειτουργεί επίσης ως εργοστάσιο έκτακτης ανάγκης: εάν εμφανιστούν σημεία συμφόρησης στην παραγωγή σε άλλες εγκαταστάσεις, το Αυστριακό εργοστάσιο μπορεί να παρέμβει για να βοηθήσει.
Η επιτήρηση κατάστασης αποτρέπει τους απρόβλεπτους χρόνους βλαβών
Η διαθεσιμότητα του συστήματος αποτελεί κορυφαία προτεραιότητα για τον διεθνή παραγωγό ποτών. «Στην εγκατάστασή μας, αντιλαμβανόμαστε αμέσως κάθε χρόνο διακοπής λειτουργίας του συστήματος», εξηγεί ο διευθυντής του εργοστασίου.
Το εργοστάσιο ακολουθεί τις αρχές της έγκαιρης παραγωγής, αντί να παράγει για να τηρεί απόθεμα. Αυτός είναι ο λόγος που η προληπτική συντήρηση με την επιτήρηση κατάστασης είναι τόσο σημαντική. Με άλλα λόγια, η κατάσταση των μηχανών και των συστημάτων επιτηρείται συνεχώς ώστε η συντήρηση να πραγματοποιείται ακριβώς όταν χρειάζεται. Δεδομένα αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιούνται για την έγκαιρη αναγνώριση φθοράς, ρωγμών και άλλων απαιτήσεων συντήρησης. Στόχος είναι να αποφεύγονται οι απρογραμμάτιστοι χρόνοι βλαβών, να μειώνεται το κόστος συντήρησης και να παρατείνεται η διάρκεια ζωής των συστημάτων. Οι μοντέρνες τεχνολογίες όπως το IO-Link, το IoT (Internet of Things) και η μηχανική μάθηση επιτρέπουν τον προγραμματισμό των εργασιών συντήρησης ώστε να εκτελούνται ακριβώς την κατάλληλη στιγμή – ούτε πολύ νωρίς, ούτε πολύ αργά.
«Οι πολυάριθμοι εγκατεστημένοι αισθητήρες μας επιτρέπουν να αυξάνουμε σημαντικά τη διαθεσιμότητα του συστήματος», δηλώνει ο Kohlhofer ευχαριστημένος. «Η συντήρηση δεν βασίζεται πλέον στον χρόνο, αλλά στην κατάσταση. Αυτό μειώνει σημαντικά το κόστος μας».
Οι αισθητήρες IO-Link επιτηρούν σύνθετες διεργασίες
Οι αισθητήρες με IO-Link είναι η πρώτη επιλογή όσον αφορά την ψηφιοποίηση συστημάτων. Αυτοί οι έξυπνοι αισθητήρες χρησιμοποιούν μία τυποποιημένη, αμφίδρομη διασύνδεση επικοινωνίας για να επικοινωνούν με ελεγκτές και άλλα συστήματα. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς αισθητήρες, επιτρέπουν όχι μόνο την ανταλλαγή απλών σημάτων μεταγωγής, αλλά και εκτεταμένων δεδομένων διεργασίας και πληροφοριών διάγνωσης. Επειδή η μετάδοση των μετρούμενων τιμών είναι ψηφιακή και όχι αναλογική, είναι επίσης χωρίς παρεμβολές και με ακρίβεια, καθώς δεν υπάρχουν απώλειες μετατροπής όπως στην αναλογική μετάδοση.
Οι αισθητήρες εγκαθίστανται και διαμορφώνονται εύκολα και παρέχουν ακριβή δεδομένα σε πραγματικό χρόνο. Τα ακυκλικά ανακτήσιμα δεδομένα διάγνωσης, όπως ελάχιστες ή μέγιστες τιμές, βαθμός ρύπανσης ή σφάλματα όπως θραύσεις καλωδίων ή βραχυκυκλώματα, υποστηρίζουν βέλτιστα τη συντήρηση με βάση την κατάσταση. Οι αισθητήρες IO-Link εξασφαλίζουν επίσης υψηλή ευελιξία και αποτελεσματικότητα στον αυτοματισμό. Το υψηλό επίπεδο συμβατότητάς τους επιτρέπει να ενσωματώνονται απρόσκοπτα και εύκολα σε υπάρχοντα συστήματα και στο επίπεδο IT μέσω της ψηφιακής επικοινωνίας.
Ένα παράδειγμα είναι η χρήση αισθητήρων κραδασμών IO-Link στη διαδικασία σφράγισης μεταλλικών κουτιών. «Η ποιότητα στη διαδικασία σφράγισης μεταλλικών κουτιών είναι θέμα χιλιοστών του χιλιοστού», εξηγεί ο Gerhard Wieszmüllner, Διευθυντής Συντήρησης και Ανταλλακτικών στην Coca-Cola HBC Austria. «Οι προληπτικοί αισθητήρες IO-Link της ifm μας δίνουν τη δυνατότητα να ανιχνεύουμε τις παραμικρές αποκλίσεις κραδασμών εξασφαλίζοντας ένα απόλυτα και μόνιμα σφραγισμένο κουτί.»
Οι αισθητήρες βαλβίδων IO-Link της ifm χρησιμοποιούνται στις βαλβίδες πτερυγίων του συστήματος πλύσης φιαλών. «Αντιλαμβανόμαστε εκ των προτέρων εάν ένα στεγανοποιητικό πτερύγιο έχει σπάσει ή χρειάζεται αντικατάσταση – χωρίς καμία απώλεια υλικού», λέει ο Gerhard Wieszmüllner. «Αυτό σημαίνει, για παράδειγμα, ότι δεν χρειάζεται να στραγγίζουμε αλκαλικά λουτρά και επομένως μπορούμε να αποφεύγουμε παρατεταμένους χρόνους διακοπής λειτουργίας της μηχανής. Έτσι εξοικονομείται χρόνος και χρήματα.»
Εικόνα 1: Οι αισθητήρες βαλβίδας με δυνατότητα IO-Link όχι μόνο ανιχνεύουν τη θέση του τπερυγίου, αλλά αναγνωρίζουν επίσης τη φθορά, τα μπλοκαρίσματα ή τις επικαθήσεις στις βαλβίδες, υποστηρίζοντας έτσι την προληπτική συντήρηση.
Εικόνα 2: Τα φωτιστικά LED παρέχουν μία γρήγορη επισκόπηση της κατάστασης των μηχανών στην εγκατάσταση.
Εικόνα 3: Ένας ασύρματος αισθητήρας κραδασμών στην αντλία κυκλοφορίας για αξιόπιστη, διακοπτόμενη επιτήρηση των συνολικών κραδασμών σύμφωνα με το DIN ISO 10816.
Στη λειτουργία χωρίς διακοπές, οι απρόβλεπτοι χρόνοι βλαβών μπορεί να επιφέρουν τεράστιο κόστος.
Οι αποκεντρωμένες μονάδες IO-Link ομαδοποιούν τα σήματα αισθητήρα παρέχοντας ταυτόχρονα μία λεπτομερή εικόνα του ψηφιακού αισθητήρα από την πλευρά IT, το οποίο επιτρέπει την εκτενή διάγνωση.
Ψηφιακό δίδυμο μέσω της διαδρομής Y
Όλα τα δεδομένα αισθητήρων του συστήματος καταγράφονται για να αξιολογείται με ακρίβεια η κατάσταση των μηχανών και των στοιχείων τους. Η διαδρομή Y χρησιμοποιείται για να χωρίζει τα δεδομένα του αισθητήρα σε δύο διαδρομές σε πραγματικό χρόνο: Η πρώτη διαδρομή μεταδίδει τα δεδομένα στο PLC, το οποίο χειρίζεται τον συμβατικό έλεγχο και τη ρύθμιση του συστήματος. Ταυτόχρονα, τα δεδομένα του ψηφιακού αισθητήρα διοχετεύονται στο επίπεδο IT μέσω μιας δεύτερης διαδρομής. Στην Coca-Cola, τα σήματα από τους πολυάριθμους αισθητήρες μεταβιβάζονται αυτόματα με αυτόν τον τρόπο στην πλατφόρμα IT «Pocket Factory». Ως ψηφιακό δίδυμο, αυτή η εικονική εικόνα αντικατοπτρίζει ακριβώς το πραγματικό σύστημα και ενημερώνεται συνεχώς με δεδομένα σε πραγματικό χρόνο.
Η ψηφιοποίηση σε επίπεδο αισθητήρων παρέχει στην Coca-Cola πλήρη διαφάνεια στην παγκόσμια παραγωγή της. Το ψηφιακό δίδυμο, το οποίο βασίζεται σε δεδομένα από τους αισθητήρες IO-Link της ifm, επιτρέπει τη συντήρηση των συστημάτων με βάση την κατάσταση. Η μηχανική μάθηση και η τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιούνται για την έγκαιρη πρόβλεψη φθοράς, σφαλμάτων παραγωγής και άλλων ανωμαλιών στη διεργασία.
«Αυτά τα δεδομένα μας δίνουν τη δυνατότητα να λαμβάνουμε τα σωστά μέτρα συντήρησης προληπτικά και στον βέλτιστο χρόνο για να διασφαλίζουμε την ποιότητα των προϊόντων», εξηγεί ο Wieszmüllner. Αυτό αποτρέπει απρόβλεπτους χρόνους διακοπής λειτουργίας, ελαχιστοποιεί το κόστος και εγγυάται υψηλά πρότυπα ποιότητας.
Μία άλλη σημαντική πτυχή της ψηφιοποίησης στην Coca-Cola είναι η βιωσιμότητα. Χρησιμοποιώντας ψηφιακές τεχνολογίες, ο όμιλος μπορεί να μειώνει το οικολογικό του αποτύπωμα. Για παράδειγμα, η επιτήρηση και ο έλεγχος των διαδικασιών παραγωγής με ακρίβεια επιτρέπει πιο αποτελεσματική χρήση των πόρων όπως το νερό και η ενέργεια. Αυτό όχι μόνο ωφελεί το περιβάλλον αλλά συμβάλλει και στη μείωση του κόστους.
Οι απαιτήσεις κυβερνοασφάλειας πληρούνται
Η κυβερνοασφάλεια διαδραματίζει κεντρικό ρόλο σε μία εγκατάσταση παραγωγής όπως η Coca-Cola, καθώς σημαντικό είναι όχι μόνο να προστατεύονται τα ευαίσθητα δεδομένα της εταιρείας, αλλά και οι κρίσιμες διαδικασίες παραγωγής από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση και επέμβαση. Η αυξανόμενη δικτύωση μηχανών και συστημάτων στο Industry 4.0 αυξάνει τον κίνδυνο κυβερνοεπιθέσεων σε υποδομές.
Μία επιτυχής επίθεση θα μπορούσε να οδηγήσει όχι μόνο σε διακοπή της παραγωγής, αλλά και σε σημαντική οικονομική ζημιά ή απώλεια φήμης. Επίσης, οι εγκαταστάσεις συχνά χρησιμοποιούν συστήματα που επεξεργάζονται κρίσιμα για την παραγωγή δεδομένα για διασφάλιση της ποιότητας ή αύξηση της απόδοσης, για παράδειγμα. Η προστασία αυτών των δεδομένων διασφαλίζει ότι τα εταιρικά μυστικά προστατεύονται και οι διεργασίες εκτελούνται με ασφάλεια και σταθερότητα. Σε ένα υψηλά κανονιστικό περιβάλλον όπως η Coca-Cola, όλα τα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των αισθητήρων, πρέπει να πληρούν αυστηρές απαιτήσεις κυβερνοασφάλειας για να διασφαλίζεται η ασφαλής λειτουργία της εγκατάστασης και η ακεραιότητα της παραγωγής.
«Σε συνεργασία με την εσωτερική μας ομάδα κυβερνοασφάλειας, η ifm έχει βρει τρόπους να συμμορφώνεται με όλα τα πρότυπα», εκθειάζει ο Christian Kohlhofer, Διευθυντής Εργοστασίου. «Τα δεδομένα αποθηκεύονται, υποβάλλονται σε επεξεργασία και αναλύονται με τέτοιον τρόπο, ώστε να τηρούνται όλες οι οδηγίες για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο».
Στενή συνεργασία με την ifm
Η Coca-Cola συνεργάζεται στενά με την ifm ως συνεργάτη αυτοματισμού στις εγκαταστάσεις της στην Αυστρία εδώ και πολλά χρόνια. Ο Christian Kohlhofer, Διευθυντής Εργοστασίου, εκθειάζει αυτήν τη συνεργασία: «Το σύνθημα της ifm είναι ‘δίπλα σας‘. Αυτό ταιριάζει με την αξία της εταιρείας μας ‘Το εμείς πάνω από το εγώ‘. Έχουμε καλή συνεργασία και επιθυμούμε και οι δύο να βρίσκουμε γρήγορες λύσεις», αναφέρει ο διευθυντής. «Η ifm είναι πάντα κοντά μας όταν χρειάζεται και ο χρόνος απόκρισης είναι εξαιρετικά γρήγορος όταν υπάρχουν προβλήματα».
Μέγιστη διαφάνεια: Το ψηφιακό δίδυμο επιτρέπει την παγκόσμια πρόσβαση στο σύστημα πλήρωσης μέχρι τον ψηφιακό αισθητήρα IO-Link. Τυχόν ανωμαλίες εντοπίζονται αμέσως.
Συμπέρασμα
Η ψηφιοποίηση και ο αυτοματισμός στην Coca-Cola είναι μία συνεχής διαδικασία που οδηγεί τον όμιλο στο μέλλον. Με τη χρήση προηγμένων τεχνολογιών και τη στενή συνεργασία με εταιρείες όπως η ifm, η Coca-Cola μπορεί να αυξάνει την απόδοση, να βελτιστοποιεί τις διαδικασίες παραγωγής της και να διασφαλίζει την ποιότητα των προϊόντων της. Ταυτόχρονα, η ψηφιοποίηση συμβάλλει στη βελτίωση της βιωσιμότητας και στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η σαφής εστίαση στην καινοτομία και η συνεχής βελτίωση σημαίνει ότι η συνεργασία μεταξύ της Coca-Cola και της ifm είναι ιδανικά εξοπλισμένη για να συνεχιστεί με επιτυχία στο μέλλον.
