Nowoczesna produkcja wsadowa farb na miarę Przemysłu 4.0 w firmie Śnieżka.

O firmie Śnieżka

FFiL Śnieżka S.A. jest czołowym producentem farb i lakierów na rynku środkowoeuropejskim. Firma produkuje rocznie około 140 mln litrów wyrobów chemii budowlanej. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu, innowacyjności oraz ugruntowanej pozycji rynkowej Śnieżka oferuje produkty wysokiej jakości, spełniające wymagające standardy techniczne i użytkowe.

Produkcja w Polsce koncentruje się w trzech oddziałach: Brzeźnicy, Lubzinie oraz Pustkowie.

Zakres projektu

Zadanie polegało na wykonaniu kompleksowego projektu układu sterowania dla nowo budowanej linii technologicznej farb wodnych na Wydziale P4 w Lubzinie, z zastosowaniem systemu produkcji wsadowej Wonderware InBatch.

Zakres prac obejmował:

• wykonanie schematów elektrycznych,
• konfigurację serwerów i komputerów produkcyjnych,
• przygotowanie oprogramowania sterownika PLC Siemens S7-1500,
• wykonanie systemu SCADA wraz z raportowaniem,
• wdrożenie i uruchomienie rozwiązania na obiekcie.

Wyzwania i przebieg realizacji

Ze względu na to, że w zakładzie produkowane są farby wysokiej jakości, takie jak Magnat Ceramic, Magnat Creative, Barwy Natury czy Śnieżka Plamoodporna, wymagania projektowe były bardzo wysokie. Szczególną uwagę należało zwrócić na jakość gotowych wyrobów, bezpieczeństwo procesu oraz spełnienie wymogów technologicznych.

Kluczowym elementem realizacji była współpraca i bieżący dialog z klientem. Zmiany oraz założenia projektowe testowaliśmy na symulatorze procesów produkcyjnych, czyli cyfrowym bliźniaku wdrażanego systemu. Takie podejście umożliwiło szybkie sprawdzenie poprawności zaproponowanych rozwiązań bez fizycznych urządzeń, jeszcze przed wdrożeniem systemu na obiekcie.

Testy FAT oraz szkolenia technologów i operatorów przeprowadziliśmy na symulatorze w naszym biurze. Pozwoliło to skrócić czas późniejszego wdrożenia u klienta i szybciej rozpocząć etap walidacji procesu, co znacząco wpłynęło na czas realizacji inwestycji.

W systemie zastosowaliśmy sterowniki bezpieczeństwa najnowszej generacji Siemens S7-1500, w tym jednostki CPU S7-1516F-3PN/DP oraz S7-1518F-4PN/DP. Rozwiązanie dobraliśmy z myślą o szybkości działania, niezawodności oraz zachowaniu wysokich standardów bezpieczeństwa.

Zakres inwestycji

W ramach projektu system objął:

• ponad 120 zbiorników, z czego na 50 wykonywane są operacje produkcyjne,
• ponad 2300 obiektów fizycznych, takich jak zawory, czujniki i silniki,
• ponad 1060 faz procesowych i transferowych używanych bezpośrednio w produkcji wsadowej,
• ponad 100 modułów kontrolnych zarządzających kluczowymi elementami procesu technologicznego,
• prawie 200 sekwencji transferowych,
• ponad 3300 parametrów konfiguracyjnych systemu.

Nad bezpieczeństwem systemu czuwa ponad 1100 blokad, w tym:

• ponad 840 interlocków monitorujących ciśnienia, lokalne elementy bezpieczeństwa, poziomy w zbiornikach, stany zaworów i awarie komunikacji,
• ponad 340 blokad procesowych wynikających z założeń technologicznych oraz decyzji operatorów,
• ponad 120 rodzajów alarmów zdefiniowanych dla urządzeń, tworzących łącznie około 13 000 alarmów,
• bazy danych MS SQL oraz MS Access wykorzystywane do obsługi zmiennych.

System produkcji wsadowej i zarządzanie recepturami

Zastosowanie oprogramowania Batch Management pozwoliło zoptymalizować proces produkcji farb. Dzięki systemowi zarządzania recepturami uzyskaliśmy precyzyjny mechanizm prowadzenia produkcji, w którym jakość gotowego produktu utrzymywana jest na wysokim poziomie, a powtarzalność procesu nie zależy od czynnika ludzkiego.

System produkcji wsadowej zarządza alokacją zbiorników i automatycznie decyduje, na których urządzeniach mogą być realizowane operacje dla poszczególnych zleceń. Wolne zasoby są natychmiast wykorzystywane przez kolejne oczekujące zlecenia produkcyjne.

Receptury produktów tworzone są przez technologów klienta. System recepturowania umożliwia elastyczne wykorzystanie ponad 1000 konfigurowalnych faz, dzięki czemu wdrażanie nowych wyrobów do produkcji jest szybkie i opiera się na istniejących, skalowalnych elementach.

Wizualizacja procesu produkcyjnego

Wizualizacja procesu produkcyjnego stworzona przez Control-Service zapewnia operatorom czytelny podgląd pracy instalacji, dostęp do danych procesowych oraz możliwość bieżącego monitorowania etapów produkcji. System wspiera kontrolę procesu, raportowanie, analizę danych oraz szybkie reagowanie na nieprawidłowości.

Dzięki wdrożonemu rozwiązaniu uzyskaliśmy pełne wykorzystanie potencjału linii produkcyjnej, ograniczając wpływ błędów ludzkich na proces. System jest łatwy w obsłudze, szybki, wysoko zautomatyzowany i dostosowany do produkcji farb o wysokiej oraz powtarzalnej jakości.

Wizualizacja procesu produkcyjnego stworzona przez Control-Service

Korzyści i podsumowanie

Dzięki wdrożeniu zintegrowanego systemu produkcji wsadowej czas wprowadzenia nowego produktu na rynek skrócił się nawet o 25%. Było to możliwe dzięki optymalizacji procesu produkcyjnego, automatycznej alokacji zbiorników oraz lepszemu zarządzaniu marszrutą produkcyjną.

System po zwolnieniu zbiornika produkcyjnego od razu umożliwia zarezerwowanie go dla kolejnego zlecenia. Dzięki temu oraz dzięki automatycznemu dozowaniu surowców czas wytworzenia bazy pojedynczego wsadu, obejmującego około 10 000 litrów produktu, skrócił się z 8 do 6 godzin.

Wdrożenie pozwoliło skrócić czas produkcji, zoptymalizować alokację zbiorników i zwiększyć liczbę produkowanych wyrobów. System recepturowania umożliwia uzyskiwanie produktów na identycznym, wysokim poziomie jakościowym.

Dzięki raportowaniu i archiwizacji danych możliwa jest szczegółowa analiza procesu oraz prezentacja informacji w formie przyjaznej dla użytkowników. Wszystkie kluczowe dane są dostępne z poziomu stacji operatorskich, co wspiera bieżące zarządzanie produkcją, kontrolę jakości oraz dalszą optymalizację procesów technologicznych.