Automatizarea silozurilor — clasic vechi sau soluții noi: ce să alegi astăzi?

Autori: Igor Gaponiuk, Director de Dezvoltare Grain Capital; Serghei Artiușkin, Șef R&D Grain Capital.

Cererea pentru automatizarea industrială și de business a silozurilor în Ucraina a crescut semnificativ. Situația actuală din industria silozurilor creează un complex de probleme critice pentru afaceri și gestionarea acestora. Motivele sunt clare: riscurile externe au crescut, erorile interne au devenit inacceptabile, iar lipsa personalului calificat nu face decât să intensifice nevoia de automatizare.

Tot mai multe întreprinderi ne contactează cu întrebarea cum să obțină transparență în procesele de producție, predictibilitatea și stabilitatea acestora.

Totuși, este dificil să vorbim despre stabilitate și control transparent al activității fără sisteme automatizate.

Dacă sursa principală de informații într-o întreprindere sunt mărturiile umane, obiectivitatea unor astfel de evaluări va fi întotdeauna sub semnul întrebării.

Ca rezultat, de la prognozarea producției până la evaluarea eficienței personalului, trebuie să ne bazăm pe factorul uman — gradul de informare, loialitatea și imparțialitatea angajaților.

Uneori, această schemă funcționează la silozurile mici: coeziunea echipei, comunicarea bine pusă la punct și motivația ridicată compensează lipsa automatizării.

Dar există un „dar” — sistemul este eficient doar în măsura în care echipa este completă și omogenă.

Mai exact, descrisă în câteva propoziții, automatizarea este un mecanism care face responsabilitățile clare, sarcinile tipice și semnalizarea abaterilor imediată. Aceasta elimină dependența de abilitățile umane „unice” și creează un sistem de management stabil și transparent.

Dacă aveți astăzi sarcina de a automatiza ceva în afacerea dumneavoastră cu silozuri, sperăm că acest articol vă va ajuta să vă orientați și să găsiți:

• studii de caz similare cu al dumneavoastră;
• soluții potrivite pentru dumneavoastră;
• evaluarea costurilor proiectului;
• factorii de recuperare a investiției.

Experiența implementării proiectelor în ultimii 4 ani ne-a permis să identificăm convențional trei tipuri principale de silozuri și problemele cu care se confruntă proprietarii astăzi.

Cazul 1. Siloz pe scheme cu relee — când totul depinde de un singur specialist

La unele silozuri, gestionarea se face încă prin intermediul schemelor cu relee. Formal, sistemul este „automatizat”, dar în realitate totul depinde de un singur operator care știe ce și unde să pornească.

Principalele riscuri:

1. Resurse umane: în cazul pierderii unui specialist experimentat, funcționarea sistemului este pusă în pericol.
2. Siguranță: echipamentele au fost adesea actualizate fără a fi integrate în sistemul de control. Lipsește monitorizarea în timp real a stării mecanismelor de transport.
3. Eficiență operațională: fiecare schimbare de rută sau pornire a liniei necesită intervenție manuală.
4. Pierderea clienților: loialitatea depinde în mare măsură de timpul de procesare a transportului și de predictibilitatea acestuia. Întârzierile la recepția sau expedierea cerealelor afectează negativ afacerea.
5. Fondul de salarii: cu cât este mai puțină automatizare, cu atât este nevoie de mai mult personal.
6. Cheltuieli operaționale: cheltuielile planificate înseamnă fonduri economisite. Fără date statistice colectate automat, nu se poate întocmi un grafic de întreținere argumentat, cu o listă corectă de componente și materiale necesare.
7. Control și integrare: nivel scăzut de control și transparență în procesele de producție și gestionarea personalului. Integrarea automată a datelor în sistemul ERP este imposibilă.

Implementare și soluții tipice

Primul lucru necesar este auditul sistemelor existente: evaluarea stării sistemelor de control și gestiune. Ulterior, sunt propuși următorii pași tipici:

• elaborarea soluțiilor de scheme;
• înlocuirea dulapurilor cu relee existente cu panouri moderne de control pentru acționări electrice;
• instalarea dulapului PLC;
• prizarea și conectarea cablurilor (dacă există senzori neconectați);
• dezvoltarea și implementarea sistemului SCADA;
• instruirea și punerea în funcțiune.

Rezultatul implementării unui sistem modern de automatizare este funcționarea automată fără avarii, reducerea riscurilor de eroare umană datorită protecțiilor, blocajelor și avertizărilor. De asemenea, se obține un efect economic vizibil pentru întreprindere în viitor: optimizarea fondului de salarii, cheltuieli previzibile și o gestionare transparentă.

Cerințe și limitări

1. Bugetul este un factor cheie pentru afacerile mici, deoarece costul orientativ al unui proiect eficient cu înlocuirea întregului echipament existent este de aproximativ 60-70 mii euro. Bugetul final se stabilește doar după cercetarea stării actuale, determinarea nevoilor cheie și a limitărilor.
2. Termenele de implementare reprezintă o limitare minoră; de obicei, activitatea scăzută din extrasezon permite (cu o comandă prealabilă) efectuarea tuturor lucrărilor în 30-40 de zile. Este posibilă chiar și oprirea completă a silozului timp de până la o săptămână.

Cazul 2. SCADA „cu istorie” — când sistemul există, dar nu funcționează corect

O problemă cunoscută multora: SCADA pare a fi instalată, dar rutele nu funcționează automat, sinopticele sunt incomode, pornirea unor unități de echipament se face manual și, în plus, lipsește suportul tehnic.

„În practica noastră, a existat un caz în care cuvele de recepție de pe sinoptic erau inscripționate doar cu markerul pe ecran”, povestește conducătorul RnD, S.M. Artiușkin.

Astfel de sisteme sunt cel mai adesea create de integratori fără o experiență profundă în automatizarea industrială și care, de regulă, permit o mică „economie” la început.

Principalele riscuri:

1. perioade lungi de instruire pentru noii operatori din cauza unei interfețe încâlcite și incomode;
2. imposibilitatea dezvoltării SCADA în timpul reconstrucțiilor sau construcției unei noi etape;
3. pierderi din cauza timpilor morți și probabilitate ridicată de avarii;
4. riscuri legate de utilizarea software-ului fără licență;
5. limitarea dezvoltării: lipsa posibilității de integrare cu sisteme externe: sistemul de evidență, ERP sau BI.

Implementare și soluții tipice:

• verificarea documentației de proiect existente pentru completitudine și conformitate cu implementarea;
• verificarea stării sistemului de control industrial;
• verificarea conformității PLC-ului cu cerințele. La nevoie — înlocuirea PLC;
• dezvoltarea și implementarea sistemului SCADA;
• punerea în funcțiune, testarea și instruirea.

Buget și proiect eficient: aproximativ 22–29 mii euro.

Rezultatul investițiilor:

• perioadă minimă de instruire a personalului (până la 1 săptămână);
• lipsa riscurilor privind legalitatea software-ului utilizat;
• reducerea pierderilor cauzate de timpii morți datorită suportului de încredere;
• cost moderat al modificărilor în SCADA în timpul reconstrucțiilor;
• disponibilitatea integrării cu ERP și alte sisteme;
• monitorizarea de la distanță a proceselor.

Cazul 3. Diversitate împovărătoare — când fiecare siloz are propria logică

„Gradina zoologică IT” sau „Zoo de sisteme” — nu noi am inventat această expresie; din păcate, este o situație răspândită în care întreprinderile companiei-mamă au ajuns istoric să utilizeze diferite sisteme SCADA pe echipamente de la diverși producători.

Se întâlnește mai des la companiile mari și holdingurile agricole care au achiziționat silozuri cu sisteme de automatizare industrială diferite.

Principalele riscuri:

1. pierderi la piese de schimb (ZIP): mărci diferite de aparatură înseamnă lipsa unui stoc unitar de componente și a reducerilor de la furnizori;
2. instruire și motivare: diferențele de scheme, interfețe și logică de operare complică instruirea centralizată și evaluarea eficienței personalului;
3. întreținere și reparații: principiile diferite de construcție a sistemelor de alimentare electrică și automatizare nu permit formarea unor echipe de reparații universale;
4. scalabilitate: soluțiile tipice — de la proiectare până la montaj și software — sunt întotdeauna mai ieftine și mai rapide de implementat;
5. dezvoltare consecutivă: o strategie unică permite acumularea experienței și perfecționarea soluțiilor, în timp ce diversitatea face imposibilă analiza și reduce eficiența investițiilor;
6. integrare: unirea unei „grădini zoologice” într-un singur sistem ERP este dificilă, scumpă și de durată. Fără transfer automat de date, ERP-ul sau analitica rămân sisteme „oarbe”.

Implementare:

• eliminarea riscurilor și pierderilor: colectarea cerințelor de business ale proiectului și a KPI-urilor care vor fi măsurate;
• crearea și aprobarea soluțiilor tehnice tipice conform cerințelor de business stabilite;
• selectarea unui siloz pentru proiectul pilot și evaluarea acestuia;
• lista de lucrări — în funcție de starea silozului și de cerințe;
• lansarea în exploatare productivă;
• supraveghere (de obicei, după rezultatele sezonului), evaluarea atingerii KPI;
• ajustarea cerințelor de business și a soluțiilor tehnice conform rezultatelor supravegherii;
• următorul siloz.

Buget și proiect eficient: în funcție de cerințele de business și soluțiile tehnice alese. De la 30 de mii de euro (ca în cazul anterior), adică înlocuirea minimă a echipamentelor și modificări minime în software.

Rezultatul investițiilor:

• eliminarea riscurilor și pierderilor: conform listei din acest caz. Și, desigur, în fiecare proiect trebuie definiți KPI specifici (procente, termene, bani) pentru fiecare factor care urmează să fie remediat;
• controlul afacerii: procesul tehnologic, „cardiograma” silozului — acum este mereu pe monitor;
• succesul investițiilor: constă în fundamentarea lor și revizuirea regulată a rezultatelor. În loc de o „minune” pentru toți banii din lume — investiții pas cu pas, dezvoltare treptată, evaluarea rezultatelor, revizuirea mijloacelor de atingere a obiectivelor.

Rezumat

Obținerea unor rezultate bune este posibilă și cu produsele consacrate de automatizare industrială. Sistemele SCADA, dezvoltate de integratori profesioniști și echipate cu componente de la mărci globale renumite, vor continua să își îndeplinească atribuțiile directe, și anume, gestionarea procesului tehnologic.

Dar este acest lucru suficient astăzi? Posibil, însă totul depinde de obiectivele și strategia de dezvoltare a afacerii dumneavoastră. În opinia noastră, viitorul aparține sistemelor de control care au capacitatea de integrare cu sistemele externe și asigură controlul real, gestionabilitatea și predictibilitatea afacerii.

Grain Capital și-a actualizat deja sistemul SCADA; acesta corespunde cerințelor moderne și se integrează cu sistemele ERP și MES, dar acesta este subiectul unui alt post. Urmăriți noutățile, solicitați o demonstrație și o întâlnire cu specialiștii noștri — vom fi bucuroși să vă prezentăm realizările noastre.