Automatizarea silozului – clasică veche sau soluții noi: ce alegem astăzi

Autori: Director Dezvoltare Grain Capital – Gaponiuk Igor Olegovici, Șef R&D Grain Capital – Artiușkin Serghei Mihailovici

Cererea pentru automatizarea industrială și de business a silozurilor din Ucraina a crescut semnificativ. Situația actuală a industriei  depozitării și prelucrării cerealelor generează un complex de probleme critice pentru business și pentru managementul acestuia. Cauzele sunt evidente: riscurile externe au crescut, erorile interne au devenit inacceptabile, iar deficitul de personal calificat accentuează și mai mult necesitatea automatizării.

Un număr tot mai mare de companii ni se adresează cu întrebarea: cum poate fi obținută transparența proceselor de producție, predictibilitatea și stabilitatea acestora?

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

Dacă, în cadrul unei întreprinderi, principala sursă de informații o reprezintă declarațiile personalului, obiectivitatea unor astfel de evaluări va fi întotdeauna pusă sub semnul întrebării.

În consecință, de la prognozarea producției până la evaluarea eficienței personalului, compania ajunge să depindă de factorul uman – nivelul de informare, loialitatea și imparțialitatea angajaților.

Uneori, o astfel de schemă funcționează în cazul silozurilor mici: coeziunea echipei, comunicarea bine pusă la punct și motivația ridicată pot compensa lipsa automatizării.

Dar există un „dar” – sistemul este eficient doar în măsura în care echipa este completă și bine coordonată.

Cu alte cuvinte, automatizarea este un mecanism care face responsabilitățile clare, sarcinile standardizate, iar semnalizarea abaterilor – imediată. Aceasta elimină dependența de abilități umane unice și creează un sistem de management stabil și transparent.

 Dacă în prezent vă confruntați cu provocarea de a automatiza un segment din afacerea dvs. cu silozuri, sperăm că acest articol vă va ajuta să vă orientați și să găsiți: 

• cazuri similare cu al dumneavoastră;

• soluții potrivite pentru nevoile proprii;

• o estimare a costurilor proiectului;

• factorii de recuperare a investiției (ROI).

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

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

În unele silozuri, controlul este realizat în continuare prin scheme de relee. Formal, sistemul este „automatizat”, însă în realitate totul depinde de un singur operator, care știe ce și unde trebuie pornit.

Riscuri principale:

Resurse umane: pierderea specialistului experimentat pune în pericol funcționarea sistemului.

1. Siguranță: echipamentele au fost frecvent modernizate fără integrare într-un sistem de control unitar. Lipsește monitorizarea în timp real a stării echipamentelor de transport.
2. Eficiență operațională: orice modificare a traseelor sau pornire de linie necesită intervenție manuală.
3. Pierderea clienților (depozitanților): loialitatea depinde în mare măsură de timpul de procesare a mijloacelor de transport și de predictibilitatea acestuia. Întârzierile la recepția sau livrarea cerealelor afectează negativ afacerea.
4. Fondul de salarizare: cu cât nivelul de automatizare este mai redus, cu atât este necesar mai mult personal.
5. Costuri operaționale: cheltuielile planificate înseamnă economii reale. Fără date statistice colectate automat, nu poate fi elaborat un program justificat de mentenanță și nici o listă corectă de componente și materiale necesare.
6. Control și integrare: nivel scăzut de control și transparență a proceselor de producție și a managementului personalului. Integrarea automată a datelor într-un sistem ERP este imposibilă.

Implementare și soluții tipice:

Primul pas necesar este auditul sistemelor existente – evaluarea stării sistemelor de control și comandă. Ulterior, sunt propuse următoarele etape standard:

• elaborarea schemelor tehnice;
• înlocuirea tablourilor de relee existente cu tablouri moderne de comandă pentru acționări electrice;
• instalarea unui tablou PLC;
• pozarea și conectarea cablurilor (dacă există senzori neconectați);
• dezvoltarea și implementarea unui sistem SCADA;
• instruirea personalului și punerea în funcțiune.

Rezultatul implementării unui sistem modern de automatizare constă în funcționare automată fără avarii, reducerea riscurilor de eroare umană prin protecții, interblocări și avertizări, precum și un efect economic semnificativ pe termen lung: optimizarea fondului de salarii, cheltuieli predictibile și management transparent.

Cerințe și restricții:

• Bugetul – factor-cheie pentru afacerile mici; costul orientativ al unui proiect eficient cu înlocuirea completă a echipamentelor existente este de aproximativ 60–70 mii euro. Bugetul final se stabilește doar după analiza stării actuale și definirea necesităților și limitărilor.
• Termenele de implementare – nu reprezintă o limitare majoră; activitatea redusă din extrasezon permite finalizarea lucrărilor în 30–40 de zile (cu comandă prealabilă), fiind posibilă chiar oprirea completă a silozului pentru până la o săptămână.

Cazul 2. SCADA „cu istoric” – când sistemul există, dar nu funcționează corect

O problemă cunoscută multora: SCADA este instalată, dar traseele nu funcționează automat, mnemodiagramele sunt incomode, unele echipamente pornesc manual, iar suportul tehnic lipsește.

„În practica noastră a existat un caz în care gropile de recepție de pe mnemodiagramă erau marcate doar cu un marker pe ecran”, povestește șeful R&D, Artiușkin S.M.

Astfel de sisteme sunt, de regulă, realizate de integratori fără experiență profundă în automatizarea industrială, permițând o aparentă „economie” la început.

Riscuri principale:

• durată mare de instruire a noilor operatori din cauza interfeței complicate;
• imposibilitatea dezvoltării SCADA în cazul modernizărilor sau extinderilor;
• pierderi cauzate de opriri și probabilitate ridicată de avarii;
• riscuri legate de utilizarea software-ului nelicențiat;
• limitări de dezvoltare – lipsa integrării cu sisteme externe (contabilitate, ERP, BI).

Implementare și soluții tipice:

• verificarea documentației de proiect existente privind completitudinea și conformitatea cu implementarea;
• evaluarea stării sistemului de automatizare a proceselor tehnologice (ASU TP);
• verificarea conformității PLC-urilor cu cerințele – înlocuire, dacă este necesar;
• dezvoltarea și implementarea unui nou sistem SCADA;
• punere în funcțiune, testare și instruire.

Buget orientativ: 22–29 mii euro.

Rezultatul investiției:

• timp minim de instruire a personalului (până la 1 săptămână);
• eliminarea riscurilor legate de legalitatea software-ului;
• reducerea pierderilor din opriri datorită suportului fiabil;
• costuri moderate pentru adaptări SCADA în cazul reconstrucțiilor;
• pregătire pentru integrarea cu ERP și alte sisteme;
• monitorizare la distanță a proceselor.

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

„IT zoo” sau „zoo system” nu este un termen inventat de noi; din păcate, este o situație comună în care, din punct de vedere istoric, diferite sisteme SCADA operează pe echipamente de la diferiți producători la instalațiile companiei-mamă.

Este întâlnită mai ales în cazul companiilor mari și al agroholdingurilor care au achiziționat silozuri cu sisteme de automatizare diferite.

Riscuri principale:

• pierderi la nivel de piese de schimb : mărci diferite de echipamente, lipsa unui stoc unificat și a reducerilor de la furnizori;
• instruire și motivare: diferențele de circuite, interfețe și logica de operare complică instruirea centralizată și evaluarea performanței personalului;
• mentenanță și reparații: principiile diferite de construcție a sistemelor împiedică formarea unor echipe universale;
• scalare: soluțiile standard — de la proiectare la instalare și software — sunt întotdeauna mai ieftine și mai rapide de implementat;
• dezvoltare consecventă: o strategie unificată permite acumularea de experiență și rafinarea soluțiilor, în timp ce eterogenitatea face imposibilă analiza și reduce eficiența investițiilor; 
• integrare : integrarea unei „zoo system” într-un singur sistem ERP este dificilă, costisitoare și consumatoare de timp. Fără transfer automat de date, ERP-urile sau sistemele de analiză rămân sisteme oarbe.

Implementare:

• identificarea riscurilor și pierderilor, definirea cerințelor de business și a KPI-urilor;
• rearea și aprobarea soluțiilor tehnice standard în conformitate cu cerințele business stabilite;
• selectarea și evaluarea unui siloz pentru proiectul pilot;
• lista lucrărilor – în funcție de starea și cerințele silozului;
• punerea în funcțiune;
• supervizare (de obicei bazată pe rezultatele sezonului), evaluarea realizării indicatorilor cheie de performanță (KPI);supervizare (de regulă după sezon), evaluarea KPI;
• ajustarea cerințelor de afaceri și a soluțiilor tehnice pe baza rezultatelor supervizării;
• următorul siloz.

Buget și eficiența proiectului: în funcție de cerințele afacerii și de soluțiile tehnice selectate. Începând de la 30.000 € (ca în cazul precedent), ceea ce înseamnă înlocuire minimă a hardware-ului și modificări minime ale software-ului.

Rezultatul investiției:

• eliminarea riscurilor și a pierderilor: așa cum este menționat în acest studiu de caz. Și, bineînțeles, fiecare proiect trebuie să aibă KPI-uri specifice (dobândă, interval de timp și cost) definite pentru fiecare factor abordat;
• controlul afacerii: procesul tehnologic, „cardiograma” silozului, este permanent pe monitor;
• succesul investițiilor: bazat pe validitatea lor și ajustare constantă a rezultatelor. În loc de un miracol pentru toți banii din lume, investiții pas cu pas, dezvoltare pas cu pas, evaluarea rezultatelor, revizuirea mijloacelor de realizare. 

Concluzie

Obținerea unor rezultate bune este posibilă și cu soluții clasice de automatizare industrială. Sistemele SCADA dezvoltate de integratori profesioniști și bazate pe echipamente ale unor branduri globale consacrate își vor îndeplini în continuare rolul principal – controlul procesului tehnologic.

Dar este suficient acest lucru astăzi? Probabil că totul depinde de obiectivele și strategia de dezvoltare a afacerii dumneavoastră. Din punctul nostru de vedere, viitorul aparține sistemelor de management capabile să se integreze cu sisteme externe și să asigure control real, gestionabilitate și predictibilitate a businessului.

Grain Capital și-a actualizat deja sistemul SCADA, conform cerințelor moderne, cu integrare ERP și MES. Însă aceasta este tema unei alte postări – urmăriți noutățile, solicitați o demonstrație sau o întâlnire cu specialiștii noștri; vom fi bucuroși să vă prezentăm realizările noastre.