С августа 2008 г. в городе Гатчина Ленинградской области работает молочный комбинат «Галактика», хорошо известный нам по любимым продуктам «Большая кружка», «Сударыня» и «Свежее». Именно здесь происходит высокотехнологичное превращение первичного сырья в готовый продукт с помощью целого ряда обработок и проверок.
Путь молока на комбинате начинается с пункта приемки. Именно сюда молоковозы из нескольких окрестных областей привозят надои, собранные с молочных ферм и агропредприятий. Кстати, подсоединение гиб- кого шланга к молоковозу — единственная процедура, выполняемая на молочном комбинате вручную. А на открытый воздух молоко в следующий раз попадет только на нашем столе, когда мы откроем упаковку.
На пункте приемки могут одновременно обрабатываться сразу три молоковоза, а в сутки может быть принято до 800 тонн молока — это дневной надой 33 тысяч коров! Молоко поступает в приемные емкости — танки — и охлаждается до 2 °C, чтобы предотвратить размножение вредных микроорганизмов. В «Галактике» стоит пять танков для принимаемого молока, и каждый может вместить 75 тонн. Оператор на приемке управляет процессом перекачки молока в полностью автоматическом режиме — через рабочие экраны, созданные в InTouch.
Процесс транспортировки и обработки молока проходит автоматически, и при этом совершенно отсутствует контакт продукта с окружающей средой. Мы ожидали увидеть молочные реки, но попали в строгий мир нержавеющей стали и умных механизмов. Здесь на 200% выполняется закон «ни капли мимо» — с помощью оборудования, поставленного и смонтированного известной шведской фирмой Tetra Рak, которая с 1951 г. работает на рынке решений для пищевого производства.
Процедуру передачи молока из молоковоза в комбинат контролируют сразу два автоматизированных комплекса — бортовой контроллер молоковоза и приемный узел молокозавода. В молоковозе, который мы видели, был установлен контроллер Siemens Logo.
Молоко по гибким трубопроводам переливается в приемный модуль, где освобождается от избытка воздуха, накопившегося в нем за время транспортировки.
Все молоко обязательно проходит экспресс- тестирование в лаборатории. За 15 минут проверяется жирность, количество белка, плотность, температура и отсутствие антибиотиков. Молоко принимается в комбинат только тогда, когда оно успешно прошло этот осмотр. Если хоть один показатель не соответствует нормативу, бракуется весь молоковоз.
В производственных цехах практически нет персонала: управление и контроль осуществляются дистанционно, с диспетчерского пункта. Именно здесь оператор определяет, во что превратится поступающее сырье и в каком количестве комбинат произведет сметану, йогурт или сливки.
Рабочее место оператора находится в самом центре. Но чтобы попасть туда, необходимо надеть спецодежду и одноразовые бахилы, а также пройти процедуру дезинфекции: производственные цеха должны соответствовать самым жестким санитарным требованиям. Непременные халат и шапочка — это только один из 12 пунктов стратегии безопасности, неукоснительно соблюдаемой на комбинате. За соблюдением всех этих требований следит автоматика — заботливо надевая на подставленную ногу бахилы, аккуратно протирая подошвы или, например, своевременно подавая моющее средство на руки. Тем не менее все организовано так, что без прохождения этих процедур попасть на производство нельзя.
А это поваренная книга и одновременно «черный ящик» комбината — сервер, на котором хранятся базы данных с рецептами и логи по выпущенным сериям продуктов. В этом полупустом шкафу — важнейшие секреты технологии, оберегаемые оборудованием DELL, HP и APC. Именно отсюда главный управляющий контроллер берет рецепты тех продуктов, которые запустил в изготовление технолог. И через этот сервер тот же контроллер распределяет команды по оборудованию молокозавода.
Вот он — главный мозг комбината, под руководством которого слаженно работают все механизмы и установки на производстве. Это Siemens 400-й серии. Именно этот контроллер задает нужные режимы работы сепараторов, насосов и теплообменников, следит за количеством молока в танках, выбирает, откуда взять молоко и куда его подать.
Чтобы молоко не отклонялось от заданного пути, на трубопроводах повсюду установлены умные клапаны «Think Top», управляемые командами, принимаемыми по AS-I интерфейсу от главного контроллера. Каждый клапан стоит строго на пересечении молокопроводов, и общее количество клапанов на комбинате достигает 1600 шт. Именно клапаны «Think Top» позволяют молоку внутри труб следовать четкому маршруту, предотвращая перемешивание сырого и обработанного продукта, а также обеспечивая периодическую промывку системы.
После приемки продукт поступает в сепаратор, где разделяется на обезжиренное молоко и сливки. Если провести обратное смешивание в нужных пропорциях, получается молоко требуемой жирности. И, конечно, здесь же производят сливки и сырье для сметаны.
За каждым этапом производства следят управляющие контроллеры, спрятанные в шкафы автоматики. Чаще всего используется оборудование Siemens, но есть и Phoenix Contact, и экзотический Beijer Electronics.
Шкафы автоматики подключены к центральному серверу по Ethernet, а исполнительные устройства — к шкафам автоматики по Modbus и AS-i.
После сепарации молоко проходит процедуру ультрапастеризации — быстро нагревается до 137 °С — всего на 4 секунды, а затем так же быстро охлаждается до 20 °С. Эта процедура — залог длительного хранения молока и сливок, поскольку в результате ультрапастеризации погибают все вредные микроорганизмы. Ультрапастеризованное молоко может храниться полгода при комнатной температуре — и это без консервантов!
Каждый танк на предприятии оснащен датчиками: контролируются температура и вес содержимого, отдельно реализованы датчики верхнего и нижнего уровней. Контроль уровней производят вилочковые вибрационные датчики, наиболее соответствующие специфике измеряемой среды и спокойно выдерживающие частое мытье. Кроме того, каждый танк оснащен датчиком крышки и, если требует технология, — мешалкой и рубашкой-теплообменником. Все эти устройства и механизмы превращают танк в настоящий SMART-объект.
Другая немаловажная часть заботы о молоке — упаковка готовой продукции. Пока само молоко проходит процесс приготовления, в соседнем цеху заготавливается картонная упаковка.
Молоко разливается в пакеты из фольгированного картона. Эти пакеты — вторая часть секрета длительного хранения молока и сливок. Такая упаковка называется асептической, поскольку очень эффективно защищает продукты от воздействия внешней среды. Ее производство, наполнение и транспортировка происходят в полностью автоматическом режиме по конвейерным линиям, исключая ручной труд и любую возможность нарушения стерильности продукции.
Ленты с заготовкой для пакетов выглядят совершенно неузнаваемо, когда лежат свернутыми в тяжелые рулоны. Трудно поверить, что из этих массивных катушек появятся хорошо всем нам знакомые молочные пакеты.
Робот разматывает бобину с лентой, обрабатывает поступающую полосу перекисью водорода и сушит стерильным воздухом. Весь процесс постоянно контролируется множеством датчиков, позволяющих, например, вовремя переключиться на резервную бобину. Робот-упаковщик работает в прямом смысле «за стеклом» — в стерильном шкафу.
Очищенную ленту робот тут же сворачивает в рукав, запаивает и заливает в него продукт — а снизу производит надрезку и запайку готовых пакетов с молоком или сливками.
Непосредственно на выходе из машины пакеты с молоком уже имеют знакомую форму. Все происходит очень быстро: за время чтения этого предложения на конвейер поступает 4–5 новых пакетов с молоком.
Полученные пакеты молока сразу же маркируются на принтере: наносится срок годности и дата производства.
И затем продукция едет на фасовку.
Упакованная в коробки продукция по межэтажному лифту поступает на участок финальной упаковки. Конвейерная лента выполнена из фторопласта, работает практически бесшумно, не изнашивается и не портит товарный вид упаковки.
Робот-манипулятор Fanuc M-170 аккуратно укладывает поступающие коробки на поддон. По мере заполнения поддона робот запускает его в путь на склад и начинает наполнять следующий поддон. Рядом работает его собрат из ABB.
Собранные поддоны по роликовому конвейеру поступают на склад адресного хранения, откуда разъезжаются в торговые центры по всей России.
Современная техника, используемая на молокозаводе «Галактика», позволяет предприятию работать в непрерывном режиме уже более 7 лет, прерываясь лишь на считанные часы в новогодние праздники и постоянно радуя нас вкусными молочными продуктами!
Выражаем благодарность рабочему коллективу молочного комбината «Галактика» за интересную и развернутую экскурсию — и лично генеральному директору предприятия Александру Дмитриевичу Герману за конструктивное содействие и теплый прием!
The post Устройство “ГАЛАКТИКИ” appeared first on Control Engineering Russia.