GNUTTI CARLO na cestě digitalizace se systémem B&R APROL

Evidence výroby a komunikace s ERP v reálném čase Evidence výroby a komunikace s ERP v reálném čase

Společnost B&R patří mezi nejvýznamnější inovátory na trhu automatizace a digitalizace. Její systém procesního řízení APROL se osvědčil v řadě provozů, protože zákazníkům výrazně pomáhá nejenom snižovat náklady za energie, ale rovněž transparentně zobrazovat celý proces výroby. S úspěchem byl nasazen také v závodech skupiny Gnutti Carlo.

Gnutti Carlo Group, založená v roce 1922, je světovým lídrem ve vývoji a výrobě komponentů pro Valve Train (montáž vahadel) a systémy vstřikování paliva. Divize Powertrain zaujímá světové prvenství ve vývoji a výrobě ventilových rozvodů a systémů vstřikování paliva a jejich součástí. Má obchodní partnerství s mnoha výrobci v odvětví užitkových vozidel, zemních prací, zemědělství, motocyklů, lodí a generátorů. Spolu s divizemi Light Metals a TCG Unitech jsou referenčními hráči v dodávkách komplexních komponentů z tlakově litého hliníku a hořčíku pro automobilový průmysl a telekomunikace, ve vstřikování termoplastů a ve vývoji a výrobě olejových čerpadel. V současnosti zaměstnává Gnutti Carlo Group kolem 4 000 lidí v devíti zemích s výrobními závody v Itálii, Švédsku, USA, Kanadě, Číně, Indii a České republice.

A právě závod v Čáslavi odstartoval úspěšný projekt monitorování spotřeby energie, který se během posledních několika let postupně rozrostl do řídicí fáze, takže získal certifikát potvrzující standard Průmyslu 4.0.

Energie v tlakovém lití

Čáslavský závod společnosti Ljunghall, jež je součástí skupiny Gnutti Carlo, nakupuje různé slitiny hliníku ve formě ingotů. Na začátku výrobního procesu se slitina nataví v pecích na patřičnou teplotu, distribuuje do udržovacích pecí jednotlivých licích strojů s uzavírací silou až do 2 700 tun a potom se pod tlakem lije do kovové formy. Na rozdíl od obyčejného, nepřesného lití do písku je proces vysokotlakého lití energeticky náročnější.

Závod společnosti Ljunghall v Čáslavi je tedy jedním z velkoodběratelů elektrické energie v regionu a jako takový má s distribuční společností uzavřenu smlouvu, která mu garantuje kapacitu energie, ale také vyžaduje přesné dodržování. Přesněji řečeno stanoví citelné pokuty, pokud by byla nasmlouvaná čtvrthodinová kapacita překročena. Taková situace je logická, protože elektrické vedení má jen určitou kapacitu a musí uspokojit energetické potřeby více odběratelů. Pokuty za překročení stanoveného limitu jsou vysoké, bývají až desetinásobkem normální ceny.

V závodě měli nainstalovaný systém regulace čtvrthodinového maxima, který kontroloval, zda není odběr překročen. S nárůstem výroby však přibyly dvě nové haly a s nimi nové stroje; tento jednoúčelový systém přestal stačit.

„Jako systémový integrátor jsme realizovali v čáslavském závodě Ljunghall různé IT projekty, a proto jsme byli požádáni o nové řešení regulace odběru,“ říká Ladislav Všetečka, majitel stejnojmenné firmy Všetečka, s. r. o., zaměřené na poskytování komplexních služeb v oblasti IT a automatizace, jež je certifikovaným partnerem řady významných společností v oblasti informačních technologií. „Ljunghall v Čáslavi má energetickou spotřebu několik GWh a pokuty za překročení povolené kapacity mohou jít do milionů. Bylo nám tedy jasné, že musíme najít naprosto spolehlivý systém, který bude každou čtvrthodinu regulovat odběr. Z průzkumu trhu nám vyšel jako vítěz systém APROL společnosti B&R a jsme rádi, že jsme se nemýlili. Jsme s ním velmi spokojeni. A návratnost pořizovacích nákladů se rovnala pokutám, které by firma Ljunghall zaplatila za dva měsíce,“ doplňuje Ladislav Všetečka.

APROL nabízí monitoring energie

Systém APROL je flexibilní, otevřená automatizační platforma s vynikajícím poměrem ceny a výkonu. Má všechny vlastnosti požadované od systémů pro řízení procesů v závodech na výrobu léčiv, potravin, nápojů, speciálních chemikálií, energií apod. a je významným příspěvkem společnosti B&R zejména pro zákazníky z výrobních oborů s povinnou validací. Své uplatnění nachází také v tovární automatizaci, kdy v rámci projektů digitalizace / Průmyslu 4.0 je klíčové propojení linek, strojů i produktů, vícesměrný tok energetických, diagnostických a technologických dat. 

Ing. Pavel Jaroš ze společnost B&R připomíná: „Nasadili jsme APROL na monitoring spotřeby elektrické energie a řízení čtvrthodinového maxima. Řešení zamezilo dalším sankcím za překračování nasmlouvaného technického maxima výkonu, které jim dodavatel elektrické energie rezervuje. APROL je nasazen ve spojení s monitoringem elektrické energie v nejrůznějších provozech po celém světě, ale z pohledu řízení spotřeby elektrické energie v takto velkém rozsahu to pro nás v České republice byla premiéra. Na základě úspěšných zkušeností z tohoto projektu a pravděpodobně i díky energetické situaci se hlásí další zájemci o naše řešení. 

04 GCG Aprol diagram upravaV Gnutti Carlo Group hraje APROL zásadní roli v digitalizaci

Nástup digitalizace a umělé inteligence

Po úspěšné realizaci projektu z oblasti energetiky byl APROL nasazen také pro další úlohy, které v rámci projektu digitalizace řeší ve výrobě – odvádění výroby od strojů do ERP, sledování a vyhodnocení OEE a především řešení otázky vytváření „rodného listu“ výrobku a jeho dlouhodobé uchování. Kromě sledování parametrů licích strojů a okolních podmínek se řeší také teplota licí formy a její vliv na zmetkovost.

„V roce 2017 jsme začali s vývojem monitoringu a řízení výroby odlitků. První projekt oboustranné komunikace se SAPem v reálném čase dopadl velice dobře, takže jsme dostali zelenou v rámci celého koncernu,“ vzpomíná Jan Baťha, který v rámci skupiny pracuje jako manažer pro zavádění technologií smartfactory a umělé inteligence.

Společnost podporuje IoT aplikované na extrémně „strojově náročné“ zpracování. Logika těchto investic spočívá ve snaze o celkovou účinnost zařízení, tedy preventivní, prediktivní údržbu a produkci nulového odpadu. Jedním z nejvíce motivujících témat je strategie hyperkonvergence IT/OT, která propojuje tovární a inženýrské služby prostřednictvím týmu působícího na podnikové úrovni. Mezi hlavní překážky na cestě k tomuto cíli konvergence je propojení továrních systémů a zobrazení dat považovaných za důležité. Iniciativy IoT společnosti Gnutti Carlo jsou založeny na kompatibilitě s Open Platform Communications, standardem interoperability pro bezpečnou a spolehlivou výměnu informací, který se etabluje ve všech oblastech průmyslové automatizace a ve všech výrobních odvětvích. Ale díky systému APROL nejsou vázány na úzkou skupinu komunikačních protokolů. APROL v podstatě může dělat prostředníka v komunikaci mezi zařízeními, která OPC UA podporují, a například mezi staršími stroji, které tuto možnost nemají a mají vlastní proprietární protokol.

„Sběr dat z výroby jsme nasadili nejprve v Čáslavi,“ uvádí Jan Baťha. „S příznivým přijetím se setkalo řešení pro operátory, protože bylo jednoduché, minimalizovalo nároky obsluhy a poskytovalo v reálném čase podklady pro analýzy a rozhodování. V Itálii jsme získali certifikaci standardu Průmysl 4.0. Projekty běží v závodech v USA, Kanadě, Itálii i ve Švédsku. Vytváříme systém, který je aplikovatelný na jakýkoli typ výrobní technologie při zachování stejného výstupu. Multijazyčné rozhraní pro operátory je shodné napříč všemi závody a výrobními technologiemi.

Sbíráme spoustu dat od jednotlivých strojů, dálkově sledujeme hladký průběh výroby, počet dokončených kusů, a pokud je mezi nimi vadný, linka se zastaví. Definice důvodu aktuálně probíhá převážně na základě rozhodnutí operátora. V Ljunghallu v Kanadě však už máme nasazeno řešení, kdy o některých vadách rozhoduje stroj, a díky řešení v APROLu je přeneseno do SAPu bez zásahu operátora. Pak identifikujeme typ vady. Sbíráme data za účelem analýzy důvodů, proč se třeba stroj zastaví či vyrobí neshodný výrobek, ale monitorujeme také nutnost odstávky z důvodu údržby. Toto je plán do budoucnosti při nasazení umělé inteligence. Mimo jiné komunikujeme data do stroje, předáváme mu informace, aby jeho řídicí systém třeba pozměnil parametry výrobního programu ve snaze optimalizovat výrobu. V našem závodě v Kanadě například sledujeme procesní data, asi 60 parametrů, které nás zajímají, včetně informací z integrovaných externích kamer, jež snímají teplotu formy, což je pro kvalitu přesného lití velmi důležité. Sledujeme i systém ventilace ve výrobních halách a zásadní informace z velkých tavicích pecí. Sbíráme data, vyhodnocujeme je, všichni každou minutu vidí výkon zařízení. Cílem je nasbírat co nejvíce rozhodujících informací a toto obrovské množství dat analyzovat umělou inteligencí s cílem automaticky na dálku optimalizovat výrobní proces.“

Interní tým Gnutti Carlo Group i partner Všetečka, s. r. o., mají velké vize a cíle a moderní platforma APROL společnosti B&R představuje důležitý přínos na této dlouhé cestě.

B&R: Perfection in Automation

Náš slogan je naším posláním. Snaha dostát Perfection in Automation inspiruje a vede společnost B&R více jak 35 let. Dokonalost pro nás znamená vyvíjet ta nejlepší řešení. Znamená také rozvíjet dobré vztahy s našimi zákazníky, partnery, zaměstnanci a dodavateli. S podnikatelskou odvahou a předvídavostí jsme se rychle dostali mezi přední celosvětové hráče v průmyslové automatizaci. Intuitivní cit pro vývoj trhu a nastolování nových trendů z nás činí lídra v inovacích a technologiích v průmyslu.

https://www.br-automation.com/cs/perfection-in-automation/