Trzy linie produkcyjne w jednym systemie. Migracja AVEVA i wizualizacja produkcji w branży spożywczej

Kiedy kilka linii produkcyjnych działa w różnych środowiskach, codzienna obsługa z czasem może stawać się coraz bardziej uciążliwa. Inne aplikacje, różne sposoby pracy, ograniczone możliwości wprowadzania zmian i konieczność kontaktu z kilkoma dostawcami mogą odczuwalnie utrudnić utrzymanie systemów.

Z takim wyzwaniem mierzył się zakład z branży spożywczej. Celem projektu było uporządkowanie istniejącego środowiska, migracja starszej wersji systemu AVEVA oraz spójna wizualizacja produkcji dla trzech linii produkcyjnych. Ważnym elementem wdrożenia był również dostęp webowy, dzięki któremu bieżący stan produkcji można sprawdzić zarówno na hali, jak i z poziomu komputera w biurze.

Zakład jest częścią większej grupy produkcyjnej, jednak projekt obejmował konkretną lokalizację i działające w niej trzy linie. Klient korzystał już z technologii AVEVA, ale w starszej wersji. Środowisko przestało być wspierane przez wcześniejszego wykonawcę, a jego zamknięta konstrukcja utrudniała wprowadzanie zmian i dalszy rozwój.

Dwie pozostałe linie pracowały na innym oprogramowaniu, dostarczonym przez innego producenta. Zespół techniczny musiał zatem korzystać z kilku aplikacji i różnych sposobów obsługi. Nawet drobne modyfikacje wiązały się z dodatkowymi zgłoszeniami, a rozproszone środowisko utrudniało szybki dostęp do informacji o produkcji.

Zamiast dalej rozwijać trzy niezależne rozwiązania, klient chciał zebrać najważniejsze dane w jednym miejscu. Naszym zadaniem było więc przeprowadzenie migracji istniejącego systemu AVEVA do nowszej wersji oraz stworzenie wspólnej warstwy wizualizacji dla wszystkich trzech linii. 

Pierwszym etapem była wizyta w zakładzie. Chcieliśmy zobaczyć linie produkcyjne, sprawdzić stan istniejących rozwiązań i zestawić go z założeniami projektu. Rozmowy z pracownikami technicznymi pozwoliły również określić, jakie informacje są rzeczywiście potrzebne podczas codziennej pracy i w jaki sposób powinny być prezentowane.

Jednym z najważniejszych oczekiwań była spójność. Wcześniejsze korzystanie z różnych aplikacji było niewygodne, szczególnie gdy dane dotyczące jednego procesu trzeba było sprawdzać w kilku miejscach. Klientowi zależało też na tym, aby informacje o produkcji nie były dostępne wyłącznie na panelach znajdujących się bezpośrednio przy maszynach.

Dlatego jednym z elementów projektu została webowa wersja AVEVA InTouch. Był to pierwszy projekt, w którym zastosowaliśmy u klienta rozwiązanie webowe. Dzięki niemu użytkownik nie musi znajdować się przy konkretnym panelu operatorskim, aby sprawdzić bieżącą sytuację na produkcji. Wizualizację może otworzyć w przeglądarce i podejrzeć najważniejsze dane również z komputera w biurze.

Wspólnie z zespołem odpowiedzialnym za maszyny ustaliliśmy listę sygnałów, które miały trafić do wizualizacji. Obejmowały one między innymi informacje o przepływach, poziomach zbiorników, stanach urządzeń oraz innych parametrach potrzebnych do monitorowania pracy linii.

Dane pochodziły bezpośrednio z maszyn. Po naszej stronie znajdowała się ich obsługa, przygotowanie do wizualizacji oraz tam, gdzie było to potrzebne, wykonanie dodatkowych obliczeń. Dzięki temu system mógł prezentować nie tylko surowe wartości, ale także bardziej użyteczne informacje, na przykład dotyczące dostępności maszyn czy dłuższych przestojów.

Równolegle przeprowadziliśmy migrację istniejącego środowiska AVEVA. Ostatecznie dwa główne elementy projektu, czyli zmodernizowany system oraz nowa wizualizacja, zostały ze sobą połączone tak, aby mogły współpracować w ramach jednego rozwiązania.

Nie chcieliśmy budować całej aplikacji na podstawie jednorazowo zebranej listy wymagań, a dopiero na końcu pokazać gotowy efekt. Dlatego przez cały okres realizacji odbywały się cotygodniowe spotkania z klientem. Prezentowaliśmy aktualny stan prac, omawialiśmy kolejne elementy i na bieżąco konsultowaliśmy sposób prezentacji danych.

Dotyczyło to zarówno kwestii technicznych, jak i samej wygody korzystania z wizualizacji. Wspólnie ustalaliśmy układ graficzny, kolejność wyświetlania informacji oraz sposób prezentacji poszczególnych wartości. Po stronie klienta współpracowało z nami dwóch automatyków, którzy pomagali wyjaśniać wątpliwości związane z sygnałami i weryfikowali, czy dane pokazywane przez system odpowiadają rzeczywistej sytuacji na produkcji.

Większość prac prowadziliśmy zdalnie, a kolejne elementy aplikacji wdrażaliśmy stopniowo już w trakcie realizacji projektu. Dzięki temu klient stosunkowo szybko uzyskał dostęp do pierwszych ekranów wizualizacji i mógł na bieżąco obserwować efekty prac. 

Wraz z rozwojem systemu w menu pojawiały się kolejne widoki i funkcjonalności, które były sukcesywnie weryfikowane w rzeczywistych warunkach produkcyjnych. Prezentacja rozwiązania bezpośrednio w zakładzie odbyła się już na późniejszym etapie projektu, gdy znaczna część systemu była uruchomiona i wykorzystywana przez klienta.

Jednym z bardziej praktycznych wyzwań podczas wdrożenia była weryfikacja sygnałów pojawiających się tylko w określonych sytuacjach, na przykład podczas konkretnego błędu maszyny. W teorii najprostszym rozwiązaniem byłoby celowe wywołanie odpowiedniego stanu, jednak w działającym zakładzie produkcyjnym nie można zatrzymywać linii wyłącznie po to, aby przetestować pojedynczy sygnał.

W takich przypadkach testowaliśmy poszczególne scenariusze w trakcie pracy linii, wykorzystując zdarzenia występujące naturalnie podczas produkcji. Pomagały również informacje od zespołu zakładu o planowanych postojach konkretnych maszyn. Pozwalało nam to zweryfikować kolejne przypadki bez konieczności sztucznego wywoływania stanów, które mogłyby zakłócić ciągłość procesu produkcyjnego.

Właśnie dlatego przy integracji systemów produkcyjnych sama dokumentacja nie wystarcza. Lista sygnałów jest ważna, ale równie istotne jest zrozumienie rzeczywistych warunków pracy zakładu i dopasowanie sposobu wdrożenia do rytmu produkcji.

Jednym z elementów, które spotkały się z najlepszym odbiorem po stronie klienta, był dostęp do danych historycznych realizowany z wykorzystaniem AVEVA Historian w wersji webowej. Rozwiązanie zostało zintegrowane z wizualizacją AVEVA InTouch, dzięki czemu użytkownik z poziomu jednego środowiska może zarówno sprawdzić aktualny stan produkcji, jak i wrócić do wcześniej zarejestrowanych danych.

Podczas szkolenia pracowników szczególne zainteresowanie wzbudziły wykresy pozwalające analizować zmiany parametrów procesu w czasie. Użytkownik nie jest więc ograniczony do informacji widocznych w danym momencie na panelu przy maszynie. Może przeanalizować wcześniejszą pracę urządzeń, sprawdzić przebieg wybranych parametrów i wykorzystać zgromadzone dane do dalszej oceny procesu.

Integracja AVEVA InTouch z pozostałą częścią systemu zwiększyła również możliwości wykorzystania danych do raportowania. Użytkownik nie jest ograniczony do informacji widocznych w danym momencie na panelu przy maszynie. Może wrócić do wcześniejszych danych, przeanalizować pracę urządzeń i wykorzystać zgromadzone informacje do dalszej oceny procesu.

Obecna wizualizacja ma charakter podglądowy i nie umożliwia sterowania produkcją. Niezależnie jednak od tego, czy użytkownik znajduje się na hali, czy w biurze, może sprawdzić aktualny stan produkcji i uzyskać dostęp do danych zebranych z poszczególnych linii.

Pierwszy etap wdrożenia przebiegł sprawnie i bez większych zakłóceń. System nie został zaprojektowany jako zamknięte rozwiązanie, którego po uruchomieniu nie można już rozwijać, a klient nadal pozostaje z nami w kontakcie i sukcesywnie rozszerza istniejącą wizualizację o kolejne sygnały.

W zakładach, w których potrzeby związane z monitoringiem produkcji zmieniają się z czasem, taka opcja jest szczególnie istotna. Możliwość rozwoju jednego spójnego systemu pozwala uniknąć sytuacji, w której dla każdego nowego zakresu danych powstaje kolejna niezależna aplikacja.

W tym przypadku punktem wyjścia były trzy linie działające w różnych środowiskach. Efektem jest jedno miejsce, z którego można monitorować produkcję, analizować dane historyczne i stopniowo rozszerzać zakres dostępnych informacji.

W zakładach produkcyjnych często wciąż działają systemy wdrażane kilka lub kilkanaście lat temu. Z czasem mogą tracić wsparcie, stawać się coraz trudniejsze w rozwoju albo uzależniać każdą zmianę od jednego wykonawcy. Nie zawsze oznacza to jednak konieczność całkowitej wymiany istniejącego rozwiązania.

Jedną z możliwości jest migracja systemu do najnowszej lub wybranej stabilnej wersji i połączenie jej z modernizacją pozostałych elementów środowiska. Warto też sprawdzić, czy dane można zebrać we wspólnej warstwie wizualizacyjnej. Ułatwia to pracę operatorom i automatykom, a jednocześnie daje osobom odpowiedzialnym za produkcję szybszy dostęp do potrzebnych informacji.

Dobrym punktem wyjścia jest audyt zakładu. Pozwala ocenić stan obecnego środowiska, sprawdzić możliwości migracji i integracji oraz określić, które elementy warto zachować. Na tej podstawie łatwiej dobrać właściwe rozwiązanie, oszacować zakres projektu i zaplanować modernizację dopasowaną do rzeczywistych potrzeb produkcji.

Jeżeli poszczególne linie działają w różnych aplikacjach, starszy system traci wsparcie albo dostęp do danych produkcyjnych jest rozproszony między kilka stanowisk, najpierw sprawdź możliwości obecnego środowiska. Migracja, integracja i stworzenie wspólnej wizualizacji mogą okazać się znacznie lepszym kierunkiem niż wymiana wszystkich rozwiązań od podstaw.

Zaczynamy od poznania zakładu, istniejących systemów i rzeczywistych potrzeb użytkowników. Na tej podstawie możemy określić, czy najlepszym rozwiązaniem będzie migracja AVEVA, integracja kilku środowisk, wdrożenie wizualizacji produkcji czy połączenie tych działań w ramach jednego projektu.