La readaptación del controlador para manantiales minerales allana el camino hacia el aseguramiento integrado de la calidad
Al igual que muchos otros manantiales minerales en los 80’s, la compañía de Bad Dürrheim, Mineralbrunnen GmbH+Co Heilbrunnen, construyó una sala de jarabes. El concepto de control basado en un procesador Texas Instruments TI 555 era adecuado para el pequeno número de productos mixtos que se producía en aquel entonces. Hoy, el número de productos es significativamente mayor con la consecuencia de que éstos sistemas han rebasado por mucho sus límites. En cuanto al hardware la situación es aún más severa. Si éste autómata viejo falla, es muy poco probable encontrar un reemplazo hoy en día.
Con un nuevo concepto de control, ambos problemas de la sala de jarabes: capacidad y hardware se podrían solucionar con un solo golpe. El ejemplo de Bad Dürrheimer Mineralbrunnen muestra como ésto es posible de una manera simple y económica.
Satisfacción del cliente basada en calidad óptima.
En solo cinco días el controlador obsoleto fué reemplazado por un SIMATIC S7 de Siemens y el software fué actualizado al nivel más alto con ProLeiT Batch iT desarrollado especialmente para procesos de batch. En éste corto tiempo se dejó vacío y reinstaló el panel de control existente. La interfaz que se implementó para la readaptación de la automatización fué la regleta de clemas en el panel a las cuales se conectaron los elementos de campo. En un servidor suministrado por el operadro de la planta se instaló el sistema totalmente abierto Batch iT.
La readaptación le otorga a Bad Dürrheimer Mineralbrunnen ventajas decisivas en la producción diaria como:
- Tolerancia a fallas en el hardware
- Administración por recetas flexible y moderna
- Cada suministro de material es almacenado unívocamente en el sistema
- Rastreo aún con reordenación de contenedores
- Documentación completa para rastreo de batches
- Administración de cantidades residuales con cambio automático de receta
- Estructura consistente del sistema
Interacción clara de los módulos de software
La estrategia consistente de Bad Dürrheimer Mineralbrunnen de monitorear todos los parámetros significantes de calidad requirió particularmente de una renovación de la automatización y adquisición de datos. El primer paso hacia la modernización se dió en el 2000 empleando el sistema Plant Acquis iT de la familia de sistemas ProLeiT PlantiT popular para aplicaciones de ingenieria de embotellado. Este sistema sumariza, procesa y despliega los datos del proceso, la producción, la operación y de la maquinaria para suministrar una administación informativa de toda la planta. Estos datos son almacenados y pueden ser extraídos n solo en forma relativa a fechas, sino también relativos a batches, turnos o pedidos.
Un módulo adicional de la familia PlantiT, ProLeiT BatchiT como sistema de alto desempeño para la administración de batches y pedidos, se instaló para la modernización de la sala de jarabes. El modelado de la planta, el proceso y recetas se efectúa, cuando es necesario, de acuerdo a las exigentes condiciones de la norma ISA S88 o empleando modelos derivados más sencillo. El procesamiento de la lista de materiales, el cual puede ser transferido también desde sistemas externos, en conjunto con las descripciones del proceso, simplifican el procesamiento de un gran número de recetas diferentes. El registro y almacenamiento completo de todos los datos de pedido y batches provee seguridad para la prueba de verificación. El sistema integrado de administración de materiales provée, además de la administración de almacenamiento, una base de datos completa para el rastreo de batches.
La calidad de las bebidas se decide en la sala de jarabes. Plant BatchiT de ProLeiT ejecuta la adquisición de datos y control basado en recetas de todos los flujos de material, desde la recepción de materia prima hasta el llenado.
La ventaja principal para una integración rápida en las diferentes áreas de producción es una ingeniería central con datos compartidos y una interfaz de usuario parametrizable consistentemente. Bajo éste ambiente es sencillo accesar a todos los datos del sistema y de configuración empleando una estructura de árbol similar a la del Explorador de Windows, la cual provée no solo la administración, perfiles de mensajes, librería de imágenes para la visualizaion, etc, sino también la estructura completa de la planta, a través de sensores y actuadores individuales, los cuales pueden ser parametrizados empleando “llaves de localidad” acoplables entre sí arbitrariamente. Aún secuencias completas dentro del proceso son factibles de ser parametrizadas en gran medida, por lo que la programación es reemplezada por simple parametrización.
Transparencia total en la administración de materiales
El rastreo y la inmediata respuesta a desviaciones de las especificaciones de la receta son hoy en día las cantidades clave para una buena calidad. Batch iT significa que ningúna etapa de la producción queda sin ser registrada o dejada al azar. La adquisición de todos los flujos de material, desde el surtimiento de materiales hasta el llenado son la base para ésta transparencia comprensiva. Para asegurar que ésto es también es posible con la mayor flexibilidad en la sala de jarabes, en Bad Dürrheimer Mineralbrunnen se instalaron terminales inalámbricas para scaneo manual vía red WLAN. Esto permite el regsitro de la materia prima y sus contenedores asociados a la recepción. El scanner lee todos los datos relativos al producto y al proveedor almacenados en el código de barras directamente del contenedor correspondiente.
Si por ejemplo se traen nuevos contenedores de materia prima a una localidad apropiada, el operador lo reporta al sistema de control mediante el scanner manual inalámbrico. El sistema de control asigna unívocamente el contenedor a una localidad de dosificación o almacenamiento. Este sistema también asegura que alguna reubicación de materia prima sea registrada correctamente, debido a que también aquí el scaneo del código de barras siempre asegura una identificación de la materia prima con la resultante preclusión de batches incorrectos debidos a errores. Consecuentemente todos los datos están anclados en la documentación del batch en tiempo real.
Secuencia de mezclado fija
El concepto original permitia solo el mezclado de componentes individuales empleando especificaciones fijas. Esto ya no es aceptable actualmente porque el diseño moderno del producto requiere constantemente de mezclas diferentes. ProLeiT Batch iT almacena para cada componente individual y cada receta parámetros flexibles para cada producto. Dichos parámetros incluyen:
- no solo la definición de una secuencia de dosificación exacta, sino también
- la definición de rampas de velocidad para las bombas con el fin de compensar la viscosidad del material base o
- velocidades de las bombas dependientes del nivel de llenado, mezclado o vaciado
y muchos otros parámetros de producción. Esto permite la respuesta confiable y rápida a nuevos requerimientos de producto o cambios en las proporciones de las mezclas.
Bad Dürrheimer Mineralbrunnen emplea módulos de software de ProLeiT para lograr el monitoreo contínuo de todos los parámetros significantes de calidad empezando en la casa de agua, pasando por la sala de jarabes y llegando a las líneas embotelladoras.
Administración de cantidades residuales con conversión automática de receta
Cuando se genera una orden de mezclado, el sistema automáticamente cerca la disponibildad de todos los insumos necesarios para ésta receta en sus respectivos contenedores. La cantidad requerida no es suficiente en alguno de ellos, en la localidad de almacenamiento en la producción, el sistema usa el módulo de administración de materiales para checar automáticamente la disponibilidad de éste insumo en el almacén. Si éste material está presente en el almacén, el supervisor del sistema puede decidir si la planta debe operar en forma normal teniendo en cuenta que tendrá que cambiar el contenedor durante la producción.
En caso de decidir correr la receta completa con los restos de èste insumo, aùn bajo las circunstancias de que se termine dicho material, el sistema de control llamará a éste componente en primera instancia para la nueva propuesta. Esto asegura que la cantidad actual disponible de éste insumo sea registrada exactamente como base para el cálculo de las cantidades de los otros componentes de dicha receta para la nueva propuesta. Esto es necesario porque la cantidad administrada teoréticamente puede diferir de la cantidad actualmente entregada. El sistema corrige la receta y automaticamente actualiza todos los demás componentes para dosificarlos proporcionalmente en función del componente residual.
Valor agregado gracias a una solución integral
El sistema ProLeiT ha sido porbado satisfactoriamente en muchas compañías productoras de bebidas. Este sistema con su estructura abierta de hardware y software fuente abierto ofrece todas las opciones para expansión. Ahora que Bad Dürrheimer Mineralbrunnen ha estado utilizando el sistema Plant iT de ProLeiT para el monitoreo de calidad de la planta llenadora por mas de 6 años, se ha logrado ahora un monitoreo total con la integración de la sala de jarabes y de la casa de agua empleando Plant iT. Los datos provenientes de la casa de agua, la sala de jarabes y la planta llenadora se tiene toda la información relevante en una plataforma estandarizada para una producción optimizada con automatización total y adquisición de datos de producción.
Este almacenamiento central de datos a largo plazo permite un aseguramiento de calidad comprensible y transparente. Un sistema de señalización y reportes desde la administración de ordenes hasta el análisis de puntos débiles fué integrado automáticamente. Esto proporciona al operador, al gerente de turno y de producción, al laboratorio, taller eléctrico y la gerencia de la comanía en cualquier posición un acceso en línea jerárquico, protegido por claves, a la información de la producción actual, y ésto en tiempo real.
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