Sistemi MES e di controllo automatizzato dei processi per l'industria alimentare

Molte PMI utilizzano sistemi di controllo automatizzato dei processi per la produzione alimentare. I costi elevati delle licenze impediscono l'acquisto di sistemi inadeguati e investimenti sbagliati: molte PMI non possono permettersi soluzioni troppo estese. Il sistema di controllo del processo serve a gestire e monitorare i processi produttivi. Fornisce dati in tempo reale al livello superiore di gestione dell'impianto con sistemi come il MES. La qualità dipende, tra l'altro, dalla progettazione, dai componenti, dall'architettura del sistema e dalle librerie come base dell'automazione. Si può notare che i birrifici, ad esempio, lavorano spesso con vecchi sistemi di automazione, alcuni dei quali non vengono più prodotti. Spesso i panifici utilizzano soluzioni autonome: la macchina per la pasta e il forno non comunicano tra loro. I caseifici hanno un assetto molto più moderno: le conversioni sono caratteristiche di questo settore, sia che si tratti di riscaldatori o di riempitrici, la produzione cambia e le soluzioni di automazione vengono costantemente adattate.

Tracciabilità con la semplice pressione di un tasto

Un MES, invece, è spesso un territorio ancora inesplorato nelle PMI. La sua implementazione è solitamente guidata da normative e specifiche legali: I produttori devono essere in grado di garantire la tracciabilità degli alimenti prodotti. Per un caseificio, ciò significa che il vasetto di yogurt finito deve essere in linea di principio riconducibile alla mucca, cioè alla materia prima latte e alla sua origine. Tuttavia, soprattutto le piccole e medie imprese non possono sempre garantirlo in modo digitale. I numeri di lotto sono ancora documentati manualmente su foglietti di carta, archiviati in cartelle e gli errori si verificano rapidamente. Quando arriva l'ispettore, il nervosismo si fa sentire. È qui che le aziende possono trarre enormi vantaggi da un MES: Con la semplice pressione di un pulsante, può mostrare, ad esempio, da quale lotto proviene uno yogurt e rendere trasparente il percorso di produzione fino al camion di raccolta del latte.

Inoltre, un MES è la chiave per rendere la produzione più efficiente: Se, ad esempio, una macchina riempitrice si blocca inaspettatamente a brevi intervalli, il reparto di manutenzione deve estendere la diagnostica a un'ampia area, esaminando gli ugelli di riempimento e l'alimentazione dei cartoni per trovare la causa. Un MES registra ora i guasti durante l'intero processo. Crea un elenco di segnalazioni e le categorie dei guasti possono essere visualizzate graficamente. Per il reparto di manutenzione, ciò significa che può effettuare una ricerca mirata dei guasti e quindi eliminarli più rapidamente. La visione d'insieme si traduce in un grande vantaggio, in quanto i guasti più gravi possono essere riconosciuti immediatamente e quindi eliminati.

Tuttavia, l'acquisizione dei dati di produzione è solo una parte della funzionalità. Il MES riunisce tutti i dati, compresi gli ordini provenienti dall'ERP. È quindi un'interfaccia tra l'ERP e il livello di campo che consente le valutazioni: un ERP da solo non potrebbe elaborare la marea di dati provenienti dal livello di campo. Con il MES, invece, si capisce subito dove si verificano gli errori nel processo complessivo: sempre con lo yogurt alla fragola? Allora è necessario agire.

I sistemi di controllo automatizzato dei processi sono vantaggiosi anche per le aziende più piccole

Un MES apporta un valore aggiunto alle operazioni di grandi dimensioni. Un piccolo birrificio con automazione di processo, dove tutti i processi sono in mano a pochi, non ha bisogno di un MES. Sa dove si trovano le cause dei problemi quando i decisori e il personale di produzione sono sostanzialmente gli stessi. A partire da 20 o 30 dipendenti, tuttavia, la situazione diventa più complessa. In questo modo la visione d'insieme si perde più rapidamente e il dipendente viene richiamato di notte quando qualcosa non funziona come previsto. Con il rilevamento degli errori di un MES, questo può essere contrastato con una manutenzione mirata e persino preventiva. Un processo di miglioramento continuo è possibile anche con i dati di un MES (CIP). 

I sistemi di controllo automatizzato dei processi, d'altra parte, sono vantaggiosi anche per le aziende più piccole: consentono di produrre una qualità costante con meno personale e quindi maggiore efficienza e produttività con una contemporanea diminuzione del tasso di errore. Soprattutto in Europa, i costi del personale sono un fattore di costo decisivo. Il sistema di controllo del processo è supervisionato da un operatore - a seconda del grado di automazione, può funzionare in modo autonomo. Allo stesso tempo, può contribuire a compensare la carenza di lavoratori qualificati, in quanto si sostituisce ai dipendenti.

Trovare il partner giusto per la personalizzazione e l'implementazione

Il processo di produzione è soggetto a continui cambiamenti: nuove macchine e nuovi processi rendono necessari aggiustamenti e il sistema di controllo del processo viene adattato in base alle modifiche del processo di produzione. È importante che il partner che fornisce il supporto possa basarsi sui sistemi esistenti, che sono molto diversi tra loro. Lo specialista dell'automazione planemos di Erlangen, in Germania, ad esempio, non si concentra sulla pura vendita di licenze o di sistemi di controllo di processo, ma su una soluzione progettuale globale e individuale. In questo modo si analizza la tecnologia esistente e si indicano le estensioni più adatte, indipendentemente dal produttore. È ideale se l'attenzione non è rivolta alla vendita di pacchetti software propri, ma alla migliore soluzione possibile con i sistemi esistenti.

Negli scenari in cui non è più possibile mappare ciò che è richiesto con i sistemi dell'azienda, è necessaria una consultazione per trovare il miglior sistema di controllo di processo possibile in base alle esigenze. Parte dell'implementazione può quindi significare la sostituzione dei vecchi sistemi e la gestione di un arretrato di investimenti. I sistemi ad isola devono essere collegati in rete. Ci sono anche impianti privi di attrezzature tecniche che devono essere riuniti nel sistema di controllo del processo. In questo caso, è necessario stabilire la capacità di comunicazione in modo che tutti gli impianti coinvolti possano essere integrati nella struttura complessiva. Ciò comporta costi di investimento. Se il partner ha un'ampia conoscenza dei sistemi di controllo di processo, questa esperienza consente di implementarli in tempi più brevi, riducendo i costi per il cliente.

L'implementazione di un MES, d'altra parte, è spesso associata a cambiamenti organizzativi nell'azienda, poiché la struttura organizzativa e quella dei dati devono poi combaciare. In questo caso può avere senso lavorare con un consulente - idealmente c'è già un contatto tra lui e il partner tecnico. Questi adeguamenti dei processi sono spesso l'ostacolo maggiore per le aziende. È emerso che le aziende più piccole sono molto più flessibili da questo punto di vista. Le aziende hanno bisogno di una consulenza che inizi con l'impostazione e la selezione e che poi accompagni il progetto nella sua realizzazione: planemos è uno specialista dei processi produttivi con il relativo know-how tecnico.

È importante che il partner non porti solo il know-how del software, ma conosca anche la tecnologia dei processi e degli alimenti. Deve comprendere e interiorizzare il processo di produzione se lo si vuole implementare nel software. Questo dimostra che la vicinanza alle aziende produttrici è un vantaggio decisivo, in quanto si parla la stessa lingua e si può quindi sviluppare una soluzione che vada incontro all'operatore.

Fonte e ulteriori informazioni: Planemos

Fondata nel 2012, planemos produce soluzioni di automazione per birrifici, caseifici e produttori alimentari. Dal 2016 planemos è partner certificato di Siemens nell'area Simatic Net e SCADA e WinCC Specialist, e dal 2020 anche partner certificato per Siemens Manufacturing Operations Management (MOM) e Opcenter.