Coca-Cola – Enchimento digitalizado até ao sensor
Manutenção preditiva utilizando sensores IO-Link da ifm
A Coca-Cola, maior produtora mundial de bebidas, opera mais de 50 fábricas de enchimento apenas na Europa Ocidental. Para resolver rapidamente e com precisão a manutenção e as avarias, o grupo está a digitalizar todos os sistemas de enchimento e a desenvolver um digital twin para este fim. Isso permite que os processos de produção sejam monitorados em tempo real e otimizados imediatamente, se necessário, mesmo remotamente, de qualquer lugar do mundo. A Coca-Cola trabalha em estreita colaboração com a especialista em automação ifm para desenvolver os sensores fiáveis necessários.
Edelstal, na Áustria, é o lar de uma das localizações emblemáticas. «Somos uma fábrica de enchimento certificada pela Coca-Cola e enchemos quase todos os produtos aqui», explica Christian Kohlhofer, Diretor da Fábrica da Coca-Cola HBC Áustria. Com um volume de produção superior a 500 milhões de litros de bebidas por ano, a fábrica é uma das maiores do grupo.
«Estamos cada vez mais focados na automação e digitalização. Muito do que implementamos é posteriormente implementado pelas outras fábricas do grupo”, afirma Christian Kohlhofer.
A fábrica em Edelstal também funciona como fábrica de contingência: Se ocorrerem constrangimentos na produção noutros locais, a fábrica austríaca pode intervir para ajudar.
A monitorização do estado evita paragens não planeadas
A disponibilidade do sistema é uma prioridade máxima para o produtor internacional de bebidas. «Nas nossas instalações, detectamos imediatamente qualquer indisponibilidade do sistema», explica o diretor da fábrica.
A fábrica segue os princípios da produção just-in-time, em vez de trabalhar para armazenar. É por isso que a manutenção preditiva com monitorização do estado é tão importante. Em outras palavras, o estado das máquinas e dos sistemas é monitorizado constantemente para que a manutenção possa ser realizada exatamente quando necessário. Os dados do sensor em tempo real são utilizados para reconhecer rapidamente o desgaste, a deterioração e outras necessidades de manutenção. O objetivo é evitar paragens não planeadas, reduzir os custos de manutenção e prolongar a vida útil dos sistemas. Tecnologias modernas, como IO-Link, IoT (Internet of Things) e machine learning, permitem que os trabalhos de manutenção sejam planeados para ocorrerem no momento certo – nem muito cedo, nem muito tarde.
«Os inúmeros sensores instalados permitem-nos aumentar significativamente a disponibilidade do sistema», afirma Kohlhofer, satisfeito. “A manutenção já não é baseada no tempo, mas sim nas condições. Isso reduz significativamente os nossos custos.”
Os sensores IO-Link monitorizam processos complexos
Os sensores com interface IO-Link são a primeira escolha quando se trata de digitalizar sistemas. Estes sensores inteligentes utilizam uma interface de comunicação bidirecional padronizada para comunicar com controladores e outros sistemas. Ao contrário dos sensores convencionais, eles não só permitem a troca de sinais de comutação simples, mas também de dados de processo e informações de diagnóstico abrangentes. Como a transmissão dos valores medidos é digital e não analógica, também é livre de interferências e precisa, pois não ocorrem perdas de conversão como na transmissão analógica.
Os sensores são fáceis de instalar e configurar e fornecem dados precisos em tempo real. Dados de diagnóstico recuperáveis de forma acíclica, tais como valores mínimos ou máximos, grau de poluição ou erros como quebras de fios ou curto-circuitos, apoiam de forma ideal a manutenção baseada nas condições. Os sensores IO-Link também garantem alta flexibilidade e eficiência na automação. O seu elevado nível de compatibilidade permite que sejam perfeitamente integrados em sistemas existentes e facilmente integrados no nível de IT através de comunicação digital.
Um exemplo é o uso de sensores de vibração IO-Link no processo de selagem das latas. “A qualidade no processo de vedação das latas é uma questão de milésimos de milímetro”, explica Gerhard Wieszmüllner, gerente de manutenção e peças sobressalentes da Coca-Cola HBC Áustria. «Os sensores IO-Link preditivos da ifm permitem-nos detetar os mais pequenos desvios de vibração e, assim, garantir uma lata completamente selada de forma permanente.»
Os sensores de válvula IO-Link da ifm são utilizados nas válvulas de retenção do sistema de lavagem de garrafas. «Detectamos antecipadamente se uma vedação selada está danificada ou precisa de ser substituída, sem qualquer perda de material», afirma Gerhard Wieszmüllner. «Isto significa, por exemplo, que não precisamos de esvaziar banhos alcalinos e, assim, evitamos paragens prolongadas das máquinas. Isso economiza tempo e dinheiro.”
Figura 1: Os sensores de válvulas compatíveis com IO-Link não só detetam a posição da aba, mas também reconhecem desgaste, bloqueios ou acumulação nas válvulas, contribuindo assim para a manutenção preventiva.
Figura 2: As luzes de sinalização LED fornecem uma visão geral rápida do estado da máquina no local.
Figura 3: Um sensor de vibração sem fios na bomba de circulação para monitorização fiável e intermitente da vibração total, em conformidade com a norma DIN ISO 10816.
Quando se opera sem interrupções, as paragens não planeadas podem acarretar custos elevados.
Os módulos IO-Link descentralizados agrupam os sinais dos sensores, permitindo uma visão detalhada do sensor digital a partir do lado do IT, o que possibilita um diagnóstico abrangente.
Digital twin através do caminho Y
Todos os dados dos sensores do sistema são registados para avaliar com precisão o estado das máquinas e dos seus componentes. O Y-path é utilizado para dividir os dados do sensor em dois caminhos em tempo real: o primeiro caminho transmite os dados para o PLC, que lida com o controlo e regulação convencionais do sistema. Ao mesmo tempo, os dados do sensor digital são canalizados para o nível IT através de um segundo caminho. Na Coca-Cola, os sinais dos inúmeros sensores são automaticamente transferidos para a plataforma IT «Pocket Factory». Como um digital twin, esta imagem virtual espelha exatamente o sistema real e é continuamente atualizada com dados em tempo real.
A digitalização até ao nível dos sensores proporciona à Coca-Cola total transparência sobre a sua produção global. O digital twin, baseado nos dados dos sensores IO-Link da ifm, permite a manutenção dos sistemas com base nas condições. Machine learning e inteligência artificial são usados para prever rapidamente desgaste, erros de produção e outras anomalias no processo.
«Estes dados permitem-nos realizar as medidas de manutenção adequadas de forma proativa e no momento ideal para garantir a qualidade do produto», explica Wieszmüllner. Isso evita paragens não planeadas, minimiza custos e garante elevados padrões de qualidade.
Outro aspeto importante da digitalização na Coca-Cola é a sustentabilidade. Ao utilizar tecnologias digitais, o grupo pode reduzir a sua pegada ecológica. Por exemplo, a monitorização e o controlo precisos dos processos de produção permitem uma utilização mais eficiente de recursos como a água e a energia. Isso não só beneficia o ambiente, como também ajuda a reduzir custos.
Requisitos de segurança cibernética cumpridos
A cibersegurança desempenha um papel central numa fábrica como a da Coca-Cola, pois não é importante apenas proteger os dados confidenciais da empresa, mas também proteger os processos críticos de produção contra acesso não autorizado e manipulação. A crescente interligação de máquinas e sistemas na Indústria 4.0 aumenta o risco de ciberataques às infraestruturas.
Um ataque bem-sucedido pode não só resultar em tempo de inatividade da produção, mas também em prejuízos financeiros consideráveis ou perda de reputação. As fábricas também utilizam frequentemente sistemas que processam dados críticos para a produção, por exemplo, para garantir a qualidade ou aumentar a eficiência. Proteger esses dados garante que os segredos da empresa sejam salvaguardados e que os processos sejam executados de forma segura e estável. Num ambiente altamente regulamentado como o da Coca-Cola, todos os componentes, incluindo sensores, devem cumprir rigorosos requisitos de cibersegurança para garantir o funcionamento seguro da fábrica e a integridade da produção.
«Em colaboração com a nossa equipa interna de cibersegurança, a ifm encontrou formas de cumprir todas as normas», elogia o diretor da fábrica, Christian Kohlhofer. «Os dados são armazenados, processados e analisados de forma a cumprir todas as diretrizes de cibersegurança.»
Parceria estreita com a ifm
A Coca-Cola trabalha em estreita colaboração com a ifm como parceira de automação na sua unidade austríaca há muitos anos. O diretor da fábrica, Christian Kohlhofer, elogia esta parceria: “O slogan da ifm é 'Close to you' (Perto de si). Isso está em consonância com o valor da nossa empresa ‘We over I’. Trabalhamos bem juntos e ambos estamos empenhados em encontrar soluções rápidas», afirma o gestor. «A ifm está sempre disponível quando é necessário e o tempo de resposta é extremamente rápido quando surgem problemas.»
Máxima transparência: O digital twin permite o acesso global ao sistema de enchimento até ao sensor IO-Link digital. As anomalias são prontamente detectadas.
Conclusão
A digitalização e a automação na Coca-Cola são um processo contínuo que está a conduzir o grupo para o futuro. Ao utilizar tecnologias de ponta e trabalhar em estreita colaboração com parceiros como a ifm, a Coca-Cola pode aumentar a eficiência, otimizar os seus processos de produção e garantir a qualidade dos seus produtos. Simultaneamente, a digitalização está a ajudar a melhorar a sustentabilidade e reduzir o impacto ambiental. O foco claro na inovação e na melhoria contínua significa que a parceria entre a Coca-Cola e a ifm está idealmente equipada para continuar com sucesso no futuro.
