TRADICIÓN CON ALTA TECNOLOGÍA Automatización de

TRADICIÓN CON
ALTA TECNOLOGÍA
Automatización de cervecerías más eficiente,
más transparente y más segura
Desde 1977, cuando el primer sistema de automatización basado en un PLC
con control de recetas para cervecerías y malterías se lanzó al mercado (ver fig. 1),
el tiempo no se ha detenido. En la búsqueda de cada vez más eficiencia y efectividad,
y como consecuencia del desarrollo acelerado de las plataformas de hardware
y software disponibles, como también de la progresiva integración de las mismas,
los sistemas de control de procesos como Braumat acompañan el ritmo. Nuevas
funciones tecnológicas hacen que los procesos cerveceros sean a partir de ahora
aún más eficientes, más transparentes, más sencillos y más seguros.
Lo que comenzó al final de la
década de 1970 ha modificado
la industria cervecera de manera
fundamental. El paso crucial
en la transición de los conocidos
paneles de mando con mosaicos
a las interfaces hombre-máquina
asistidas por ordenador fue el
desarrollo de un control de recetas.
Este fue el comienzo de una
pseudo-representación monocromática de un proceso informático
en forma de listas de pasos,
y que hoy es la versión gráfica
Dirk Grafe
Ing. Diplomado,
Gerente industrial
de automatización
de cervecerías,
Siemens AG,
Automatización
industrial, Nuremberg
(www.Siemens.com/
breweries)
Rüdiger Selig
Ing. Diplomado,
Marketing & Comunicación, Siemens AG,
Automatización
industrial, Nuremberg
(www.Siemens.com/
braumat)
20
· BBIE 1/ 2015
confortable de una de las bases
esenciales para el funcionamiento
eficaz de una fábrica de cerveza
(ver fig. 2).
Mediante superficies
gráficas, todo a la vista
El operador tiene a la vista el
paso actual en ejecución, los pasos
anteriores y posteriores y los procesos paralelos, cada una de
las condiciones necesarias para
continuar con el próximo paso
del programa y su estado actual.
El sistema conforme al estándar
internacional ISA S88.1 contiene,
además de las recetas básicas
con parámetros (procedimiento
de recetas), una receta maestra
específica del tipo de productos
con parámetros específicos.
En la vista gráfica de la receta
se representan las dependencias
entre los procedimientos parciales
de recetas (TRP por su sigla en
alemán), que corresponden a las
partes constitutivas. Estas interactúan entre sí mediante sincronizaciones o alternativas. Cuando
un lote está en marcha, el operador puede pasar directamente
a la vista online de este procedimiento de receta. El mismo distingue los pasos activos respectivos
como también los valores nomi-
Fig. 1: Prospecto de publicidad
del final de los años 70 del siglo 20
(todas las fotos: Siemens)
nales de los parámetros. De esta
forma, los desvíos y errores son
sencillos de identificar, lo que
permite una reacción rápida
y con ello el retorno a una operación normal.
También las versiones futuras
de Braumat, el sistema de control
de procesos desarrollado por
Siemens para cervecerías, estarán
basadas en el sistema de recetas
gráficas como elemento principal.
El requerimiento de cada vez más
flexibilidad en el uso será tenido
en cuenta mediante el aumento
de los parámetros utilizables.
El conocimiento
no se pierde con
los cambios de personal
Bajo la influencia de la tendencia
general a la estandarización,
a la que también está sometida
la industria cervecera, el sistema
de control de procesos fue consecuentemente perfeccionado de
una aplicación específica para
un proyecto a un producto estándar. A lo largo de todo su ciclo
de vida, el sistema está sujeto
a una “gestión de ciclo de vida
del producto” (PLM por su sigla
en inglés). El mismo se describe
mediante fases del proyecto,
con hitos en su inicio y final,
respectivamente.
Definiciones claras e inequívocas
regulan, entre otras cosas, lo que
debe suceder en cada hito, cómo
debe documentarse y archivarse
lo hecho hasta entonces, qué
medidas y pruebas de aseguramiento de la calidad deben
implementarse y cuáles son
las responsabilidades en el paso
del proceso correspondiente.
Un objetivo importante de este
mecanismo de regulación es
asegurar que el conocimiento
y el know-how pertenezcan a la
organización y no solo a un único
Product Life Cycle Management
Define
Realize
Design &
Implementation
Product
Requirements
Specifiation
System Test &
Approval
Commercialize
Manufacturing &
Release
Product
Phase out
Customer
Support
Commercialization
Control
Market Launch
Seite 1
Product Monitoring
& Maintenance
Feature
Analysis
Incremental Development
Project
Initiation
Phase out
Project
Planning
Project Execution & Controlling
18.06.2012
Project
Closing
Plan
Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Fig. 3: Gestión del ciclo de vida de productos – visión general del proceso
individuo, como por ejemplo un
desarrollador de producto. Los
beneficios para el usuario son
evidentes. Aunque cambien las
personas involucradas en el ciclo
de vida del producto, está garantizado que todas las informaciones y datos relevantes quedarán
disponibles sin restricciones para
los nuevos desarrolladores, diseñadores de sistemas, gerentes
de producto u otras personas.
Para la durabilidad de un equipo
que se mide en décadas, de esta
manera puede asegurarse el servicio y el soporte para el mantenimiento, ampliaciones, modernizaciones y naturalmente también
para el tratamiento de problemas.
Después de amplios ensayos del
sistema, las características del
producto se ponen a disposición
de los clientes como propiedades
aseguradas (ver fig. 3).
Actualizar en vez
de migrar ahorra costes
Una cuestión siempre recurrente
es la modernización necesaria
del sistema de automatización.
Factores de influencia externos,
como el perfeccionamiento continuo de las plataformas de sistemas operativos, hacen que esto
se necesario a intervalos de tiempo cada vez más cortos. El fin
del soporte para Windows XP
desde el 08 de abril de 2014 fue
un hito para cada responsable
de la automatización de procesos
en una cervecería o maltería.
Desde la versión Windows NT
3.51, lanzada al mercado a mediados de los años 90 del siglo 20,
en el desarrollo de productos se
da preponderancia a la compatibilidad hacia abajo del sistema.
Para actualizar la versión de Windows for Workgroup 2.13 a la versión actual, el software correspondiente está disponible.
Pero eso no es suficiente: el
software posee una funcionalidad
única en el mercado, esto es la
posibilidad de, bajo una versión
al nivel de PC, el nivel de operación
del operador (OS), de ser manejado con distintos números de
versiones al nivel de la estación
de automatización ubicada por
debajo (AS) en los sistemas
de PLC individuales.
Fig. 2: El proceso de una sola mirada – el sistema gráfico de recetas
Lo que aquí no parece algo
espectacular, para el usuario significa una ventaja enorme, pues
permite una gran variedad de
BBIE 1/2015 ·
21
nible un workflow probado en la
práctica. Los aparatos de entrada
y salida del S5 pueden conectarse
en su mayoría al S7 mediante
adaptadores, y así continuar
utilizándose.
Fig. 5: Ya en
el mercado
con el potencial
más grande
–el sistema
de control
de procesos
Braumat
de Siemens
con interfaz
de operación
en chino
posibilidades para una modernización. En primer lugar está el
procedimiento por pasos, o sea,
actualizar el nivel OS de forma
independiente del nivel AS.
En muchos casos, para una
actualización OS no es necesario
colocar la AS en la condición de
parada. El proceso de elaboración
de cerveza y malta puede continuar sin interrupciones. A continuación, los sistemas PLC pueden
ampliarse en otras etapas, estación tras estación (ver fig. 4).
Esto reduce a un mínimo el riesgo
de una modernización, especialmente en relación con la línea.
Normalmente, la actualización de
una AS se realiza durante un fin
de semana, idealmente en un día:
extracción de un backup, instalación de la nueva versión de software preensayada, prueba y puesta en marcha. Y si a pesar de
todos los preparativos se produjera
una falla, se instala nuevamente
el backup y después de solucionar
el problema se repite el procedimiento en la próxima pausa
de producción planificada.
En el caso de que en el nivel AS
hubiera todavía un Simatic S5 instalado, se recomienda su cambio
por un Simatic S7 actual. En este
caso debe migrarse el software
en el PLC, para lo cual está dispo-
Fig. 4: Estructura de automatización después de una actualización OS
22
· BBIE 1/ 2015
Junto al menor riesgo técnico,
el procedimiento ofrece otra
ventaja económica relevante:
una ampliación del sistema puede
planificarse en etapas individuales
independientes y adaptarse temporalmente de forma que sea
coherente con el presupuesto
de mantenimiento disponible.
Generalmente, la posibilidad de
realizar una actualización en vez
de una migración permite lograr
una mejor posición en relación
con los costes del ciclo de vida,
debido a los menores gastos
técnicos.
El próximo hito –
Braumat versión 7.0
El siguiente desarrollo en la
historia de más de 35 años del
Braumat es la versión 7, que está
disponible desde el final del primer semestre de 2014. El foco
del mismo está puesto en la concentración de los procesos cerveceros y malteros y en la actualización de la importante compatibilidad hacia abajo, como también en la implementación de
nuevas funciones para aumentar
la eficiencia y productividad
de un producto estándar.
Las estructuras básicas y los
procesos de planificación permanecen inalterados. Además de
alemán, inglés y español, continuará existiendo el idioma chino
introducido en la versión V6.0.1.
Otros idiomas, como p.ej. ruso
o portugués, se ofrecen como
opciones (ver fig. 5).
Como sistema operativo se
continúa utilizando Windows 7
y Windows Server 2008. Por el
contrario, el soporte de Windows
XP se ha descontinuado. De forma
coordinada con la salida del Simatic S5, y como consecuencia del
retoque del sistema, se perfeccionará el software y se ampliará
la estructura cuantitativa.
Los posibilidades más importantes
en el camino hacia una eficiencia
más alta se encuentran actualmente en el bloque frío de las cervecerías. Teniendo esto en cuenta,
a partir de ahora nuevas funciones
tecnológicas facilitarán la automatización de objetos típicos
de la zona fría, como tanques
de fermentación y de maduración,
y también de tuberías.
En paralelo se integrará una
gestión de materiales, o sea, los
materiales se tratarán como componentes primarios del sistema,
sobre los cuales podrán construirse
módulos para planificación de
pedidos, producción y sistemas
de reporte.
La operación de sistema se
simplificará mediante una interfaz gráfica de usuario revisada,
y adecuada a las necesidades
de los operadores actuales.
Por ej., los avisos se visualizarán
de inmediato y los componentes
de las ilustraciones podrán
mantenerse “flotando”.
Nuevas funciones satisfarán
los mayores requerimientos
de seguridad de la técnica actual
de automatización. Derechos
de usuario mínimos, protección
del software de las interfaces
internas y bloqueo de conmutaciones manuales de etapas críticas para la seguridad protegerán
la producción contra acciones
maliciosas y errores accidentales.
Otro aspecto importante en
el desarrollo de la versión 7 es el
mantenimiento del eficiente tamaño y estructura del sistema. Así,
el sistema ampliado de reporte,
mediante una interfaz opcional
probada en el sistema, a partir
de ahora podrá generar una base
de datos SQL mantenida en el
exterior de forma intencional. 䡺
BBIE 1/2015 ·
23