System ERP w przemyśle tworzyw sztucznych

Plastik, bez względu na to, w jakiej formie jest przez nas używany w dzisiejszych czasach, musi posiadać odpowiednie parametry surowca używanego do jego produkcji.

Opakowania na żywność, które posiadają zintegrowaną barierę blokującą wymianę gazów dla dłuższej świeżości produktów, krzesełka stadionowe w barwach klubu z ochroną przeciwpożarową, nieelektryzujące się części samochodowe, które nie emitują przykrych zapachów – wszystkie te przykłady potrzebują odpowiednich parametrów. Ich gwarancja możliwa jest dzięki zastosowaniu przedmieszek od Gabriel-Chemie Group z Gumpoldskirchen w Austrii. Przedmieszki to specjalistyczne koncentraty w formie granulatów, wykorzystywane do produkcji wyrobów plastikowych przez klientów Gabriel-Chemie.

Najprościej opisać ten proces porównując go do produkcji lemoniady – tworzy się ją łącząc cukier z wodą i świeżo wyciśnięty sok z cytryn. Aby zachować kolor i smak można w ten sam sposób dodać w odpowiednich proporcjach syrop, posiadający wszystkie składniki i występujący w formie koncentratu. Zajmuje to mniej czasu i jest prostsze – na tej zasadzie działają granulaty od Gabriel-Chemie.

10 tysięcy receptur produktowych 

Proces produkcji w Gabriel-Chemie, przechowującej dużą ilość materiałów surowych, polega na odpowiednim łączeniu surowców i jest ustandaryzowany do pewnego stopnia. Obecnie system zarządzania produkcją posiada ponad 10 tysięcy indywidualnych receptur na przedmieszki, które od 1999 roku wprowadzane są regularnie do systemu proALPHA ERP. Fakt ten sprawia, że Gabriel-Chemie to jeden z pionierów Przemysłu 4.0, który tak wcześnie zaimplementował rozwiązania proALPHA.

Fritz Bauer, szef IT, podkreśla:
-„Oczywiście nikt tego [Industry 4.0] tak wtedy nie nazywał”.
Mimo to, zarówno dawniej, jak i dziś pozostał jeden cel – krótsze czasy dostawy, zwiększenie jakości, zmniejszenie kosztów i większe zadowolenie klientów, uzyskane dzięki wciąż rozwijającej się automatyzacji. Ścieżkę prowadzącą do osiągnięcia tych celów niezmiennie przeciera proALPHA, jako centralne narzędzie do controllingu i planowania.

Zaawansowane procesy produkcyjne wsparte przez proALPHA

Gabriel-Chemie, w oparciu o rozwiązania proALPHA stworzyło graficzną postać stacji kontroli produkcji, jako podwaliny pod inteligentną fabrykę. Następnie system zarządzania procesem od Siemens podłączony został do oprogramowania ERP w różnych punktach styku. Przykład stanowi technologia kontroli i mierzenia procesu produkcji, która stosowana jest podczas dodawania mieszanki surowych polimerów, dodatków i sproszkowanych pigmentów.
Wiceprezes ds. technologii Helmut Konig zauważa:
-„Dzisiaj wszystkie nasze maszyny porozumiewają się z proALPHA w czasie rzeczywistym”.

W silosach rozpoczynają się procesy produkcyjne dla poszczególnych przedmieszek. Tam przechowuje się najważniejsze polimery i surowce, po czym waży się je i transportuje przy pomocy specjalnych rur i pomp do odpowiednich punktów mieszania. Do każdego silosa przypisany jest konkretny numer, który w sposób graficzny prezentowany jest w systemie kontroli procesu (SCADA). Są to numery korespondujące z numerami miejsca przechowywania surowca, znajdującego się w określonym module zarządzania w oprogramowaniu proALPHA. 

Gdy silosy zostają podłączone do rur, surowiec zaczyna być ważony. System odmierza odpowiednią ilość surowych polimerów automatycznie, w zależności od ilości finalnego produktu, jaka została zlecona oraz od receptury przechowywanej w systemie produkcyjnym. 

W zależności od dokładności, z jaką surowce mają zostać zważone, waga posiada różne tolerancje, które umożliwiają wysoką jakość i odpowiedni stopień powtarzalności produkcji (np. pod kątem wytrzymałości lub barwy). Materiał zostaje dokładnie odmierzony, po czym trafia do komory mieszalniczej, w której zostaje zmieszany z innymi składnikami receptury. Aktualny stan BoM’u możliwy jest do prześledzenia w każdej chwili w graficznym interfejsie systemu kontroli produkcji. Dokładnie odmierzona ilość oraz waga produktu zostaje przekazana automatycznie do systemu proALPHA tuż po zakończeniu procesu produkcyjnego. 

- „Nasze precyzyjne procesy ważenia i mieszania są zgodne z normami i certyfikowane przez ISO. Nasi klienci czerpią z tego ogromne korzyści, zwłaszcza w świetle tego, że niektóre elementy zwykłego procesu kontroli jakości mogą zostać pominięte, co oznacza dla nich duże oszczędności związane z kosztem procesu” – podkreśla z dumą Fritz Bauer, szef IT w Gabriel Chemie.
Niewiele przedsiębiorstw jest w stanie zapewnić klientom tak wysoką jakość produktów i obsługi, jest to więc odbierane przez firmę jako ogromna przewaga nad konkurencją. 

W stronę inteligentnej fabryki – krok po kroku 

Najnowszy element projektu inteligentnej fabryki zostaje przejęty przez proces w momencie, w którym przedmieszka zostaje umieszczona w torbach. Klient otrzymuje na paletach zmieszany granulat, a na szczycie układane są plastikowe torby. Dodatkowe wymagania klientów związane z pakowaniem wymagają jednak pracy działu logistycznego, związanej z różnymi sposobami ładowania towaru na palety, rodzajami opakowań i etykiet. Dzięki systemowi ERP ładowanie palet odbywa się na tyle sposobów, by nie musiały być one ponownie przepakowywane przed odbiorem przez  klienta.

Kody kreskowe zapewniające inteligentną pamięć produktową 

W celu jeszcze lepszej automatyzacji procesu, linia do paletyzacji wyposażona została w sensor sprawdzający rozmiar palet oraz w drukarkę etykiet. Wymagane informacje mogą być łatwo wymieniane z zewnętrznymi urządzeniami dzięki połączeniu z systemem proALPHA ERP.

Kodem kreskowym oznacza się torby pakowane na palety z danego zamówienia. Zabierane są ze stanowiska dzięki przenośnikowi taśmowego, który przenosi je do zautomatyzowanej linii paletyzacji, w której kod zostaje zeskanowany. W oparciu o gęstość, wagę i nośność palety determinowane jest optymalne rozmieszczenie toreb na palecie dzięki „inteligentnej pamięci produktowej” przechowywanej w systemie ERP. Urządzenia, które obsługują palety odbierają te dane i rozpoczynają pracę. Paleta zostaje następnie automatycznie zapakowana, oznaczona i zarejestrowana w systemie proALPHA, w module zarządzania materiałami (Materials Management). Jednocześnie wyzwala się procedurę zlecenia wyprodukowanych i spakowanych dóbr do magazynu wysokiego składowania. Dzięki zintegrowanemu z systemem ERP sensorowi możliwe będzie w przyszłości automatyczne przydzielenie odpowiedniego miejsca przechowywania w oparciu o wysokość palety. 

Spójna cyfryzacja się opłaca 

Dzięki spójnej cyfryzacji Gabriel-Chemie osiągnęło wymierne korzyści – dzięki eliminacji praktycznie wszystkich błędów, które prawdopodobnie mogłyby wystąpić podczas skomplikowanych procesów produkcyjnych, jakość przedmieszek zdecydowanie wzrosła, a koszty samej produkcji zmalały o co najmniej 20-30 procent. Czas od zamówienia do dostawy spadł natomiast, dzięki przyśpieszeniu realizacji procesów, nawet o 70 procent.  

Helmut Konig zaznacza:
-„Jesteśmy już w trzech czwartych drogi do wdrożenia kompletnej inteligentnej fabryki”.
Wdrożenie kolejnych, zaplanowanych już projektów smart factory nastąpi w roku 2020. Choć wyzwań jest wiele, Dyrektor Technologiczny firmy Gabriel-Chemie żywi nadzieję, że wciąż pozostaną oni na szczycie branży, wdrażającej rozwiązania Industry 4.0. Przekłada się to również na wyniki sprzedaży – Gabriel-Chemie notuje wzrost sprzedaży na poziomie 8-12 procent, podczas gdy rynek rocznie osiąga wzrosty na poziomie 1-2 procent.


Źródło: proALPHA