System produkcji wsadowej InBatch z symulatorem produkcji w firmie Stepan
Projekt systemu produkcji wsadowej InBatch z symulatorem procesu produkcyjnego rozpoczął naszą wieloletnią współpracę z firmą Stepan, która trwa do dziś.
W przemyśle chemicznym obowiązują restrykcyjne wymagania dotyczące bezpieczeństwa procesowego. Dozowanie, mieszanie i obróbka surowców w reakcjach chemicznych odbywają się w układach zamkniętych, co zwiększa bezpieczeństwo pracowników. Kluczowe znaczenie ma również system sterowania, który zapewnia zarządzanie blokadami, precyzyjne utrzymanie parametrów procesu, wysoką jakość produktu końcowego oraz stabilność pracy instalacji.
Cele
- wzrost efektywności operacyjnej,
- redukcja kosztów serwisowania systemu sterowania dzięki wdrożeniu globalnie stosowanych rozwiązań,
- zmniejszenie kosztów utrzymania ruchu,
- poprawa kontroli parametrów procesu,
- zwiększenie powtarzalności i jakości produktu,
- skrócenie czasu wprowadzania nowego produktu na rynek,
- redukcja odpadów.
Wyzwania
- bardzo krótki czas na wdrożenie i przełączenie systemu,
- restrykcyjne wymagania bezpieczeństwa w przemyśle chemicznym,
- wdrożenie Alarm and Interlock Management, czyli systemu alarmów i blokad zapewniającego bezpieczeństwo instalacji oraz pracowników,
- stworzenie symulatora odwzorowującego proces produkcyjny i pracę całej fabryki.
Rozwiązania
- Wonderware InBatch,
- Platforma Systemowa Wonderware,
- Wonderware InTouch,
- symulator procesu produkcyjnego,
- sterowniki Siemens SIMATIC S7-1500,
- napędy Danfoss VLT® FC302.
Korzyści
- zwiększenie wydajności produkcyjnej,
- skrócenie cyklu produkcyjnego o ok. 2 godziny dla wybranych produktów,
- precyzyjna kontrola parametrów procesu produkcyjnego,
- poprawa jakości produktu,
- zwiększenie powtarzalności produkcji.
O firmie Stepan
Firma Stepan działa w branży chemicznej i jest jednym z największych na świecie producentów aromatycznych polioli poliestrowych. Zakłady produkcyjne firmy znajdują się w Ameryce Północnej, Chinach, Niemczech oraz w Polsce — w Brzegu Dolnym.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu, wiedzy technologicznej i innowacyjnym rozwiązaniom firma Stepan oferuje produkty wysokiej jakości, zapewniające łatwość przetwórstwa oraz bardzo dobre właściwości finalnych wyrobów. W ofercie dla klientów lokalnych i globalnych znajdują się poliole poliestrowe wykorzystywane między innymi do produkcji płyt warstwowych i izolacyjnych z rdzeniem z pianki PIR, izolacyjnych pianek natryskowych, izolacji technicznych, produktów C.A.S.E. — powłok, klejów, uszczelniaczy i elastomerów — oraz pianek elastycznych.
Pracownicy firmy Stepan Polska
Decyzja o wdrożeniu systemu
Decyzja o wdrożeniu nowego systemu sterowania wynikała z potrzeby optymalizacji kosztów produkcji, obniżenia kosztów serwisowania dotychczasowego systemu oraz zapewnienia skalowalności rozwiązania pod kątem dalszej rozbudowy zakładu.
Pod uwagę brano sprawdzone rozwiązanie, które pozwala realizować cele operacyjne i politykę zaawansowanego bezpieczeństwa procesów produkcyjnych. Wonderware jest standardem w fabrykach Stepan na całym świecie, dlatego również w polskim zakładzie wybrano tę technologię.
Inżynierowie firmy Stepan poszukiwali integratora systemów, który spełni konkretne wymagania projektowe: odpowiednie kompetencje techniczne, znajomość globalnych standardów oraz metody programowania umożliwiające sprawne wdrożenie zaawansowanego systemu sterowania. Spełniliśmy te wymagania i rozpoczęliśmy realizację projektu.
Inżynierowie Control-Service omawiający nowe rozwiązania
Rola Wonderware InBatch
Wonderware InBatch podczas realizacji produkcji wysyła sygnały sterujące do urządzeń, monitoruje ich stan i dynamicznie reaguje na zdarzenia występujące w procesie. Dzięki kompletnemu modelowi systemu, obejmującemu informacje o surowcach, InBatch odpowiada za zarządzanie produkcją wsadową, w tym dobór urządzeń, uruchamianie wsadów, kontrolę zużycia materiałów, prowadzenie szarż oraz precyzyjne raportowanie produkcji.
Takie podejście wspiera optymalizację procesu, zwiększa powtarzalność produkcji i umożliwia lepsze zarządzanie jakością produktu końcowego.
Symulator procesu produkcyjnego
Jednym z kluczowych elementów wdrożenia był symulator procesu produkcyjnego opracowany przez Control-Service. Oprogramowanie odwzorowuje pracę całego zakładu produkcyjnego i pozwala testować system sterowania przed uruchomieniem na rzeczywistej instalacji.
Symulator umożliwił sprawdzenie logiki sterowania, optymalizację parametrów procesu oraz szkolenie operatorów w bezpiecznym środowisku testowym. Dzięki temu mogliśmy ograniczyć ryzyko błędów podczas przełączenia systemu, skrócić czas rozruchu i poprawić jakość pierwszych partii produktu po wdrożeniu.
Symulator procesu produkcyjnego stworzony przez Control-Servce
Kluczowe aspekty wdrożenia
Dobór odpowiedniego oprogramowania
Zastosowanie Wonderware InBatch pozwoliło wdrożyć system dostosowany do produkcji procesowej w branży chemicznej. Rozwiązanie wspiera efektywne zarządzanie wsadami, zwiększa wykorzystanie parku maszynowego, podnosi efektywność operacyjną i ułatwia wprowadzanie nowych produktów na rynek.
Współpraca z zespołem Stepan
Duże znaczenie dla powodzenia projektu miała współpraca z inżynierami firmy Stepan. Ich znajomość procesu, doświadczenie, otwartość na nowe rozwiązania oraz nastawienie na wspólne osiąganie celów umożliwiły sprawną realizację wdrożenia.
Elastyczność integratora systemu
Podczas realizacji projektu zapewnialiśmy wsparcie techniczne oraz elastycznie reagowaliśmy na potrzeby zespołu Stepan. Dzięki temu współpraca przekształciła się w długofalowe partnerstwo oparte na zaufaniu i wspólnym rozwoju rozwiązań automatyki przemysłowej.
Oprogramowanie symulujące pracę zakładu
Symulator opracowany przez Control-Service umożliwił realistyczne odwzorowanie pracy instalacji, dokładne testowanie systemu i optymalizację parametrów procesu produkcyjnego. Efektem było skrócenie czasu cyklu produkcyjnego oraz poprawa jakości produktu. Pierwsza partia po wymianie systemu osiągnęła wyższą jakość niż analogiczna partia wytwarzana z użyciem starego systemu.
Podsumowanie
Wdrożenie systemu produkcji wsadowej Wonderware InBatch z symulatorem procesu produkcyjnego pozwoliło firmie Stepan zwiększyć efektywność operacyjną, poprawić kontrolę parametrów procesu oraz podnieść jakość i powtarzalność produkcji. Projekt umożliwił także redukcję kosztów utrzymania systemu sterowania oraz stworzył skalowalną podstawę do dalszego rozwoju zakładu.
Realizacja projektu zapoczątkowała wieloletnią współpracę z firmą Stepan, która trwa do dziś. Wspólnie rozwijamy rozwiązania automatyki, systemów sterowania i produkcji wsadowej dla wymagających procesów chemicznych.
