В статье рассматриваются советы по автоматизации на пищевом предприятии
Автор: Андрей Шишкин - Генеральный директор ООО "Константа-НН". Опыт автоматизации более 12 лет.
КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Перед тем, как приступить к описанию реального примера, выделю основные особенности пищевого производства, которые помогут лучше понять принципы построения системы.
Простое производство с небольшим количеством переделов
В то время, как на машиностроительных заводах автоматизация необходима, чтобы поддерживать сложное производство, пищевые предприятия могут неплохо функционировать, используя для учета обычные бумажные журналы. Ответственный работник на каждом рабочем центре заносит в такой журнал все необходимые учетные данные: сколько полуфабрикатов пришло, сколько передали на следующий участок после обработки. Однако, такие данные сложно анализировать, как и контролировать корректность учета. В итоге на предприятиях, где используют журналы, достоверно знают только то, сколько сырья отправили, и сколько готовой продукции получили. А все, что происходит внутри производства, остается загадкой.
Высокие требования к качеству продукции
Некачественные продукты – прямая угроза здоровью и жизни человека. Когда на пищевых предприятиях возникают проблемы с качеством продукции, требуется оперативно выявить причины отклонений и внести корректировки в технологию, чтобы в дальнейшем не допускать аналогичных ошибок. Поэтому на пищевых производствах предъявляют повышенные требования к прослеживаемости движения партий товаров. На основе маркировки система должна давать возможность развернуть историю конкретной единицы продукта: из какой партии сырья, на каком оборудовании и какими людьми он был изготовлен.
Вариативность процессов упаковки и маркировки
Один и тот же продукт можно нарезать, упаковать и маркировать по-разному в зависимости от потребности покупателя. Заказы поступают в разных вариантах, и предприятие должно максимально быстро их обработать, оптимальным образом спланировать загрузку рабочих центров, произвести продукцию под клиента и передать ее на склад. Особенно высокие требование к упаковке, нарезке и этикированию предъявляют сети. Поэтому некоторые пищевые предприятия не работают с сетями только по той причине, что не могут отгрузить продукцию в нужном клиенту виде.
ПОДХОДЫ К НАВЕДЕНИЮ ПОРЯДКА НА ПРИМЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА СЫРА
Производство сыра, как и большинство пищевых производств, можно разделить на две части, одна из которых организована по вытягивающей схеме, а другая — по выталкивающей. Выталкивающая схема действует на участке переработки сырья. Чаще всего этот процесс нельзя остановить посередине, поэтому на каждом этапе полуфабрикаты выталкиваются вплоть до превращения в готовый продукт. По вытягивающей схеме организована подготовка продукта перед отправкой его клиенту — резка, упаковка, маркировка. Вытягивающая схема работает на исполнение заказов конкретных покупателей.
Рассмотрим особенности наведения порядка в каждой части.
Контроль качества. Три основных инструмента выталкивающей схемы производства.
АРМы рабочих участков (участок соления и упаковки). После того, как сыр прошел формовку, он попадает на рабочий участок — в бассейн соления. На рабочих участках люди с помощью системы могут анализировать, какой сыр поступил и когда, а также сколько еще он должен пролежать. АРМ позволяет мониторить то, что происходит на участке, и формирует команды, когда нужно выполнить ту или иную операцию. Например, на участке соления, система подсвечивает зеленым строчку с партией сыра, которую пора доставать. Работники фиксируют факт выпуска продукции и раскладывают сыр по рамам. Система формирует этикетки с информацией о том, на какой раме какой сыр находится. Дальнейшее движение продукта происходит на уровне рам. Однако, в любое время можно проследить всю цепочку движения каждой головки сыра, можно узнать, какая смена, на каком рабочем центре и из какого сырья ее делала.
После того, как сыр размещен на раме, на АРМ водителя электрокара (планшет, закрепленный на каре) поступает задание — забрать такую-то раму и перевезти в камеру обсушки. Водитель кара – это своего рода таксист для рам в масштабах одного завода. Он перевозит раму в центр обсушки, а в АРМе технолога появляется информация, что новая партия сыра появилась в камере.
АРМ технолога. В камере обсушки сыр должен пролежать определенное время. Если сыр провел в камере плановое время, это не значит, что он достиг нужного состояния. Фактическое время может отличаться от планового в зависимости от особенностей внешней среды. Поэтому дальнейшее движение партии происходит только после акцепта технолога. Он видит в АРМе, какие партии должны быть готовы, и проверяет, действительно ли это так. Акцепт партии становится заданием для водителей каров на перемещение сыра на упаковку. Таким образом, движение сыра по участкам происходит через контроль технолога, где это необходимо, — на стадиях обсушки и созревания. АРМ помогает технологу обеспечить контроль качества сыра, гарантируя, что ни одна головка не пойдет дальше, пока не достигнет состояния, которое должно быть по технологии. Технолог может мониторить нахождение полуфабрикатов по всей цепочке производства, анализировать время постановки на тот или иной участок, сравнивать с плановым временем нахождения и давать задания на движение сыра на следующие участки (после взятия пробы).
Быстрое исполнение заказов с минимальными затратами. Инструменты вытягивающей схемы.
АРМ планировщика. На основании всех полученных заказов этот инструмент помогает распланировать, в какой последовательности и в какие сроки оптимально передать заказы на производство, чтобы оптимизировать загрузку производственных мощностей – максимально полно исполнить заказы с минимальным количеством переналадок оборудования. В результате создаются производственные задания, которые попадают на АРМы участков подготовки готовой продукции.
АРМ участка подготовки готовой продукции (резка, маркировка, упаковка). Показывает производственные задания и помогает мониторить исполнение плана. Согласно полученному плану вытягивают сыр из камер созревания и хранения (только партии, акцептованные технологом!), отправляя задания на электрокары. Затем с помощью тех же электрокаров упакованная продукция попадает на склад.
ЭФФЕКТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
- Снижение себестоимости. Предприятию удалось сократить производственные расходы, а также снизить непроизводственные и технологические потери. Это произошло благодаря оптимизации использования производственных ресурсов, повышению контроля движения МТЦ и технологии (например, сыр теряет вес, если слишком долго лежит в камере обсушки).
- Повышение уровня клиентского сервиса. Система позволила оптимизировать использование производственных ресурсов — планировать операции с минимальными переналадками и максимальной загрузкой рабочих центров. В результате удалось сократить сроки выполнения заказов. Кроме того, были исключены ошибки, вызванные человеческим фактором, когда из-за информационных потерь предприятие могло произвести не то, что нужно, и в результате получить недовольного клиента.
- Гарантия качества. Теперь у предприятия есть возможность проследить всю цепочку производства каждой головки сыра, а значит, вовремя выявить и устранить причины снижения качества.
