Danone – cyfryzacja nowej fabryki napojów owsianych
Produkcja napojów owsianych: Wejście w przyszłość z AS-i oraz IO-Link
Danone polega na rozwiązaniach cyfryzacyjnych ifm, aby zmodernizować zakład produkcyjny
Danone jest jednym z wiodących dostawców produktów mlecznych na świecie. Stale rosnące zapotrzebowanie konsumentów na napoje roślinne, które Danone oferuje również na rynki na całym świecie, skłoniło firmę do przekształcenia jednego ze swoich największych zakładów we Francji z produkcji mleczarskiej na produkcję napojów owsianych.
Thierry Pasquet jest dyrektorem zakładu Danone w Villecomtal-sur-Arros i wyjaśnia powody przekształcenia zakładu: „80 procent naszych klientów twierdzi, że chce zmienić swoją dietę z białek pochodzenia zwierzęcego na roślinne. Chcielibyśmy oczywiście wziąć to pod uwagę, zwiększając nasze moce produkcyjne w zakresie produkcji napojów owsianych”. Decyzja ta przyczynia się również do realizacji globalnych celów korporacyjnych Danone, polegających na zmniejszeniu emisji CO2 i zużycia wody o 80 procent”. Firma zainwestowała około 50 milionów euro w zakład w południowo-zachodniej Francji. „Modernizując zakłady produkcyjne, zdecydowaliśmy się na najlepsze technologie dostępne na rynku, aby zapewnić, że ta inwestycja i sam zakład przetrwają nadchodzące dziesięciolecia” – mówi Pasquet.
Zdjęcie 1: Uderzający żółty płaski kabel AS-i biegnie przez cały łańcuch procesów. Informacje z głowic sterujących zaworami Sorio firmy Definox są również płynnie przesyłane.
Zdjęcie 2: AS-i spotyka IO-Link: Te dwie technologie komunikacji cyfrowej można idealnie połączyć ze sobą w sieć, wykorzystując zalety obu. Przykładowo, przepływ, ciśnienie i temperatura są przesyłane do AS-i za pośrednictwem IO-Link.
Cyfryzacja przyszłości z ifm
Od zbiorników magazynowych po rurociągi, wyspy zaworowe i systemy CIP, wszystko zostało zamienione z mleka na owies – a wszystko to w ciągu dwunastu miesięcy. „W tym okresie cały stary sprzęt musiał zostać zdemontowany i przebudowany w innych lokalizacjach” - mówi Sébastien Peres, odpowiedzialny za automatyzację w zakładzie.
„W tym samym czasie stopniowo instalowano nowe elementy instalacji do produkcji napojów owsianych, w tym technologię automatyzacji”. Wybór ifm jako partnera w zakresie automatyzacji modernizacji zakładu nie był przypadkowy. Danone współpracuje z ifm w Villecomtal-sur-Arros od około dwudziestu lat.
„Było więc niemal logiczne, że będziemy ponownie współpracować przy tym projekcie”. W zakresie cyfryzacji zespół Peresa, wspierany przez integratora Boccard, polegał na dwóch technologiach automatyzacji: AS-Interface (w angielskim skrócie AS-i) i IO-Link. „W porównaniu z konwencjonalnym systemem przewodowym, AS-i oraz IO-Link zapewniają nam prostsze okablowanie. AS-i umożliwia nam układanie kabli na dużych odległościach i elastyczne podłączanie czujników tam, gdzie ich potrzebujemy” – mówi Peres.
Danone wykorzystuje również AS-i Safety do zarządzania czujnikami związanymi z bezpieczeństwem, które monitorują na przykład, czy włazy lub inne punkty dostępu do procesu są prawidłowo zamknięte.
AS-i – cyfrowa transmisja danych na duże odległości
Kluczową cechą charakterystyczną dla AS-i jest żółty, dwużyłowy płaski kabel, który można układać na odległości do 1000 metrów, zarówno w topologii linii, jak i gwiazdy. Dodając światłowody, można pokonać odległości do 3000 metrów. Czujniki i siłowniki można łatwo podłączyć do płaskiego kabla w dowolnym punkcie za pomocą modułów AS-i oraz technologii przemieszczania izolacji. Opcjonalnie, siłowniki o wyższym zapotrzebowaniu na moc mogą być zasilane dodatkową energią za pośrednictwem dodatkowego płaskiego kabla 24 V, który biegnie równolegle do kabla danych i przez moduły. Kolejną zaletą technologii AS-i jest opcja połączenia IO-Link. Specjalne mastery IO-Link kompatybilne z urządzeniami w terenie łączą sygnały cyfrowe z czujników IO-Link i przesyłają je do poziomu AS-i.
Zdjęcie 1: Czujnik przewodności LDL200 zapewnia prawidłową i wydajną realizację procesu CIP.
Zdjęcie 2: Interfejs pomiędzy OT i IT. Szafa sterownicza zawiera zasilacz AS-i, bezpieczne moduły wyjściowe AS-i oraz bramki AS-i Ethernet/IP.
Zdjęcie 3: Scentralizowane monitorowanie procesu: Dzięki cyfrowej komunikacji poprzez AS-i oraz IO-Link, cały proces może być monitorowany centralnie.
IO-Link – większa przejrzystość i więcej danych na punkt pomiarowy
„Technologia IO-Link była dla nas nowością. Byliśmy jednak zadowoleni z podjęcia kroku w kierunku cyfrowej transmisji danych w celu zapewnienia przyszłości i jak najwydajniejszej obsługi zakładu” – mówi Peres. „Czujniki IO-Link oferują nam znacznie więcej opcji diagnostycznych niż konwencjonalne systemy automatyki, co przekłada się na wysoki poziom przejrzystości procesu. Korzystamy również z prostego okablowania ze standardowymi złączami M12”.
Wiele czujników IO-Link przesyła dodatkowe dane i informacje oprócz rzeczywistej wartości pomiarowej. Na przykład czujnik ciśnienia może również mierzyć temperaturę w punkcie pomiarowym. Przepływomierze przesyłają bieżące natężenie przepływu, ciśnienie, temperaturę medium i całkowity przepływ jako cyfrowe wartości pomiarowe za pośrednictwem IO-Link. Kolejną przydatną funkcją IO-Link jest możliwość zapisywania parametrów czujnika w masterze IO-Link, do którego czujnik jest podłączony. „Ułatwia nam to wymianę czujnika w przypadku jego uszkodzenia. Dzięki automatycznej transmisji zapisanych parametrów ustawień do nowego czujnika, czujniki mogą być również wymieniane przez pracowników niebędących specjalistami”. Odciąża to specjalistów, którzy dzięki prostemu procesowi wymiany mogą teraz skoncentrować się na swoich podstawowych zadaniach.
Osoby odpowiedzialne w firmie Danone skorzystały również z pomocy ekspertów zewnętrznych przy wyborze początkowych czujników: „Wraz z naszym integratorem Boccard i ifm jako specjalistą ds. automatyki, ustaliliśmy standardy dla wszystkich niezbędnych czujników do pomiaru ciśnienia, temperatury, przepływu i przewodności” – mówi Peres. Interfejs pomiędzy OT i IT. Szafa sterownicza zawiera zasilacz AS-i, bezpieczne moduły wyjściowe AS-i oraz bramki AS-i Ethernet/IP. „Dzięki ścisłej współpracy z ifm i szerokiej gamie dostępnych wariantów produktów, byliśmy w stanie zapewnić, że zawsze używamy wlaściwego typu czujnika”.
Dzięki wieloletniej ścisłej współpracy między Definox i ifm, zapewniona jest płynna integracja głowic zaworów Sorio firmy Definox, które są również używane w zmodernizowanym systemie, za pośrednictwem AS-i oraz IO-Link.
Cyfryzacja i przejście na produkty owsiane pomyślnie wdrożone
Rozpoczęto produkcję napojów na bazie owsa. Wszystkie informacje mogą być monitorowane centralnie w czasie rzeczywistym. „Dzięki cyfryzacji jesteśmy na bieżąco informowani o wszystkich procesach i kluczowych danych. Pozwala nam to szybko reagować na odchylenia” – komentuje Peres. „Pomaga nam to produkować wydajnie, bezpiecznie, a tym samym z wymaganą wysoką jakością. Ogólnie rzecz biorąc, jesteśmy bardzo zadowoleni z wdrożenia projektu cyfryzacji. Pozytywna współpraca spełniła wszystkie nasze oczekiwania i wymagania dotyczące projektu tej skali”.
Wniosek
Jako wieloletni partner w zakresie automatyzacji zakładu w Villemcomtal-sur-Arros, firma ifm była w stanie wykorzystać swoje doświadczenie w produkcji żywności, aby wesprzeć Danone w modernizacji i konwersji z produkcji mleczarskiej na produkcję napojów owsianych. Bliski kontakt z klientem podkreślony w sloganie „ifm – blisko ciebie” znalazł również odzwierciedlenie w tym projekcie.
