Система отслеживания производства продукта

Система отслеживания производства продукта

Описание проекта

Крупное предприятие пищевого производства хлебобулочных изделий, реализующее свою продукцию на экспорт, обратилось с запросом на создание системы отслеживания  прохождения продукта по технологической линии.  Составление «паспортов» каждой партии продукта является необходимым условием дальнейшего повышения эффективности и качества  производства.

Начальной точкой технологической линии яввется тестоприготовительное отделение, в котором замешиваются и настаиваются дежи с опарами и тестом. Система отслеживания позвляет присвоить каждому замесу уникальный номер, запомнить время замеса и номер дежи в котором оно настаивалось. Если во время работы на каком-то из участков произошел сбой, в запись «паспорта» опары также попадает этот признак.

Например таким признаками являются ненормированная периодичность работы установок, время ферментации, простои между циклами, нарушение порядка прохождения деж между миксерами (это контролируется идентификационными системами), аварийные остановки и др.

Конечной целью для технологов был сбор статистики замесов и выявления тех параметров, которые определяют хорошее качество продукта. Без системы отслеживания сделать это невозможно — линия представляет собой набор независимых установок, оператор каждой из который работает на свое усмотрение, вводит свои поправки, регулировки и т.д. Однако этот оператор может не знать, что на его участок пришла уже заведомо некачественная партия, которую возможно не стоит  и продолжать оставлять на линии.

Таким образом всем производственникам точно известно как конкретная аварийная ситуация ухудшает  качество, но никто не знает как гарантированно получить продукт хорошего качества (слишком много не связанных факторов — например можно считать что причиной является повышенная влажность на участке расстойки, а на самом деле причиной может быть увеличенное время ожидания запуска миксера в начале линии). После накопления статистических данных можно путем анализа самых лучших партий выделить «идеальные вектора» (наборы настроек и рецептов каждой из машин, окружающих условий) для качественного продукта.

 

Система отлеживания должна была позволять:

  • Вести идентификаторы замесов, для использования его в качестве «ключа» при поиске и анализе данных
  • Визуализировать текущее положение конкретной опары на линии с отображением признаков норма/не норма.
  • Протоколировать работу каждой уставноки с привязкой к индентификатору замеса
  • Автомитически рассчитывать периодичность, паузы в работе установок,  выделять «временные окна» каждого замеса на установках, работающих непрерывно и без идентификационных систем, использую данные от предыдущих машин.
  • Хранить данные в течение длительного времени с целью ретроспективного анализа. Позволять эспортировать данные для формирование требуемых нестандартных отчетов и проведения дополнительной аналитики.

 

Структура системы

Ранее предприятие внедряло системы мониторинга для каждой из локальных систем этой линии с «прицелом» на реализацию в будущем задачи отслеживания. После вкючения всех участков в систему мониторинга, стало возможным реализовать задачу полного отслеживания продукта по технологической цепи.

Структура системы отслеживания партий продукции

Пример отслеживания последовательности деж на участке тестоприготовительного отделения

Отлеживание порядка деж с помощью идентификацинной системы

Для контроля правильной последовательности подачи деж на тестовый миксер были применены радиочастотные идентификационные систем с интерфейсом RS-232 (подключены через USB — конвертеры  и концентратор). В случае порчи продукта и «пропуска» в последовательности данная ситуация регистрирвуется автоматически и в отчет тестового миксера пойдет номер замеса связанный с этой кокретной дежой, вместе с временем ее приготовления.

Отчеты по всем локальным системам пишутся «в потоке», благодаря связи всех модулей WebHMI между собой по протоколу Modbus/TCP  необходимые данные вместе с продуктом передаются на последующие звенья и обратно: например благодаря совпадению по времени процессов разгрузки номера замесов передаются обратно в весы, тестовый миксер хранит номер замеса последней выгрузки, который читается контролером WebHMI делителя,  и аналогично, отчеты делителя, который работает непрерывно, «тактируются» сигналом окончания работы от предыдущей системы (тестового миксера).

Благодаря связи всех модулей WebHMI между собой и образованию таким образом единой инфраструктуры в системе очень просто добавлять и подключать необходимые сигналы и оборудование — подключение происходит к ближайшему удобному модулю, (в том числе и через беспроводные модули  IO-Node) а сигналы транслируются в заданную систему.

Полученные преимущества

  • Благодаря коммуникационным возможностям WebHMI и свойству организации любых функциональных связей между ними модификация действующих локальных систем мониторинга и внедрение их в систему сопровождение происходило быстро, с минимальным количеством монтажных работ
  • Механизмы скриптов и событий позволили реализовывать любую необхдоимую дополнительную логику.
  • Протоколирование работ установок повысило дисциплину и ответственность персонала.
  • Возможности анализа данных из системы отслеживания позволили в итоге повысить эффективность прозводства на несколько процентов.
  • Данные могут быть просмотрены разными сотрудниками, с разных рабочих мест.