Gost autor: Alselone
Povećanje energetske efikasnosti, automatsko vođenje procesa proizvodnje, robotika, inteligentni softveri, senzori, procesi i rešenja… nikada nisu bili jeftiniji. Svaka od ovih stavki, kao i mnoge druge, mogu da povećaju konkurentnost, kvalitet i opseg uz smanjenje troškova proizvodnje. Naša industrija je na kolenima (čast malobrojnim izuzecima) i traži nova rešenja da bi preživela. Daću primer automatizacije procesa proizvodnje.
Razradiću priču automatizacije procesa proizvodnje na jednoj hipotetičkoj fabrici stočne hrane. Ceo proces je dat okvirno, ahitektura sistema kao i cene takođe. Tehnološke šeme proizvodnje stočne hrane su malo komplikovanije ali za primer ćemo uzeti osnovnu, idejnu, šemu. Proizvodnja stočne hrane je uzeta jer je laka za objašnjavanje a i slična filozofija može da se primeni na veliki raspon procesa. Prvo ću prikazati kako se odvija proizvodnja bez automatizacije, ručno, a zatim automatizovan proces.
Ručno:
Sirovine za proizvodnju dolaze utovarivačem i sipaju se u usipni koš 1. Iz usipnog koša preko transportne trake 2 dolaze do elevatora 3. Preko elevatora dolaze do sledece transportne trake 4. Radnik pali motore 2, 3 i 4 i kontroliše njihov rad. Havarija može da se dogodi ako se, na primer, ugasi transportna traka 4 a elevator 3 nastavi da nosi materijal. Dolazi do prosipanja i gubitka sirovine. U tom slučaju radnik mora hitno da ugasi celu liniju. Radnik proverava kroz okno nivoe u silosima (10 – 14) i određuje koja sirovina treba da se dospe. Recimo da su sirovine u silosima kukuruz, pšenica, riblje brašno, premiksi i melasa. Doziranje u silose se vrši tako što radnik otvara jedan od ventila 5 – 9 ispod transportne trake 4.
Drugi radnik, po receptu koji je zadao tehnolog, dozira sirovine iz silosa u ručnu vagu, idući od silosa do silosa. Mora biti veoma precizan, pogotovo sa mikrokomponentama i ako slučajno dozira nečega više, mora da prekalkuliše procentualno doziranje ostalih komponenti. Pošto je dozirao sve komponente, odnosi ručnu vagu sa materijalom i sipa u mikser. Sačeka završetak rada miksera, isipa proizvod i nosi ga na pakovanje ili skadištenje. Zatim može da počne proces iz početka.
Radna snaga:
- vozač utovarivača,
- pomoćni radnik na silosima i transportnom putu
- pomoćni radnik na doziranju i mešanju
- električar i bravar za održavanje
Automatski:
Tehnološki, priča je jednaka, s’ tim da se ubacuju novi uređaji: transportne trake 15 – 19 i ventil 21. Softver preko senzora nivoa u silosima prati stanje sirovina. U zavisnosti od recepta koji se nalazi u bazi podataka određuje koji silos treba trenutno puniti. To signalizira radniku na utovarivaču preko nekih, na primer, signalih lampica (najjeftinije). Softver vodi računa o radu svih motora i pali ih i gasi prema potrebama ili u slučaju havarije.
Sa druge strane, softver, takođe preko baze podataka recepata, dozira is svakog silosa onoliko komponente koliko je potrebno. To vrši tako što pali određenu transportnu traku ispod silosa 15 – 19 i dozira u sledeći usipni koš 20 koji se nalazi na vagi. Vaga govori koliko je dozirao komponente i ako neka komponeta bude previše dozirana (zbog klizanja, grudvanja...) automatski rekalkuliše težine i dozira potencijalne razlike. Pošto je dozirao sve komponente otvara ventil 20 i sipa materijal u mešalicu. Odmah započinje novu šaržu. Materijal se meša u mešalici onoliko koliko stoji u bazi podataka recepata. Pošto je materijal promešan, otvara se ventil ispod mešalice i proizvod se može voditi dalje, ako je potrebno.
Radna snaga:
- utovarivač
- električar i bravar za održavanje
Arhitektura sistema:
Svi senzori, davači i izvršni uređaji spojeni su na PLC (programmable logic controller) koji prikuplja sve informacije iz sistema, donosi odluke (izvršava softver) i pokreće uređaje. Interakcija sa covekom se odvija preko SCADA-e. Skada je povezana na PLC i vizualizuje dešavanja i stanja u sistemu i prikazuje operateru. Baza podataka komponenti i recepata unosi se na skadi od strane tehnologa i prosleđuje se PLC-u koji vodi proizvodnju po njima. Opciono: bežična mreža za kontrolu iz svakog dela pogona, veza internetom za kontrolu i nadzor sa udaljenih lokacija, spajanje na GSM mrežu…
Potrebna ulaganja:
- transportne trake 15 – 19: 1000EUR x 5 = 5,000 EUR
- ventili 21 i posle 22: 500EUR x 2 = 1,000 EUR
- nivometri u silosima: 500EUR x 5 = 2,500EUR
- PLC + SCADA, softver i oprema za automatizaciju: 4,000EUR
- mašinski i elektro radovi, projektovanje: 6,000EUR
- sitna oprema: 1,500EUR
- sve: 20,000 EUR
Kredit za investicije:
- iznos kredita: 20,000
- učešće: 10%
- godišnja kamatna stopa subvencionisanog kredita: 6%
- otplata: 36 meseci
- mesečna rata: oko 550EUR
Rezultat:
Povećanje obima proizvodnje, povećanje kvaliteta proizvoda. Finansiranje od 550EUR mesečno. Dva radnika (2 x 400EUR bruto = 800EUR) mogu da pređu na druge poslove ili da budu proglašeni za višak. Investicija se vraća za tri godine. Radnici se zapošljavaju na povećanju obima proizvodnje.
P.S. Kako sve to posle naplatiti, to ne spada u domen inženjerstva nego magije, tu zvati Krugolinu ili, možda još bolje, strongmena.