Pivovar Sleeman Breweries navýšil kapacitu o 50 procent díky automatizaci od Rockwell Automation

Všichni od nových podnikatelů až po velkovýrobní sládky v Kanadě vydělávají na obřím zájmu po pivu z mikropivovarů. Počet mikropivovarů (tj. ty s ročním výstavem do 25 000 hektolitrů) se za posledních sedm let více než zdvojnásobil.

Takový nárůst v oblíbenosti piva z mikropivovarů způsobil, že jedna ze společností, Sleeman Breweries, šla se svojí výrobou opravdu na maximum. Jako třetí největší pivovar v Kanadě vaří a distribuuje nejrůznější oblíbená piva od ležáků až po IPA. Pivovar s bohatou minulostí výroby piva sahající až do roku 1834 včetně období prohibice je tak na trhu mikropivovarů na skutečně silné pozici. Společnost Sleeman provozuje už tři pivovary, a to v Ontariu, Quebecu a v Britské Kolumbii. 

Modernizace mikropivovaru

Zvýšení poptávky po pivu z mikropivovarů bylo pro společnost jako Sleeman ideální. Vyčerpání výrobní kapacity ale už o poznání méně. Ve svém pivovaru Okanagan Spring Brewery (OSB) ve Vernonu v Britské Kolumbii se společnosti nedařilo uspokojit poptávku trhu po jejích pivech OSB. Tým vedoucích pracovníků tak musel hledat způsoby, jak zvýšit produkci nad dosud maximálních osm várek denně.

Pokud by totiž společnost nedokázala zvýšit výrobní kapacitu v OSB, musela by otevřít otázku výstavby nového zařízení, se kterou by byly spojeny vysoké investiční náklady. Společnost Sleeman proto oslovila třetí strany, které by poskytovaly dostatečné množství na uspokojení poptávky zákazníků. To ale nebylo ideální řešení pro optimalizaci nákladů, zajištění konzistentní kvality a chuti, ani dodržování dodacích lhůt.

Nejenže zařízení nemělo dostatek možností zvýšit svoji produkci, ale stávající infrastruktura vycházela ze zastaralého a pouze částečně automatizovaného řídicího systému. Změny v postupu vaření piva, včetně přidávání nových receptur, bylo nutné provádět ručně. To zvyšovalo riziko lidských chyb nebo nesrovnalostí. Během výrobního procesu se tak musela obsluha vždy nacházet ve správný čas na správném místě. Pokud totiž obsluha nebyla k dispozici na lince, aby pokračovala ve výrobě, vaření piva bylo nutné pozastavit.

Tato omezení měla dopad na schopnost společnosti Sleeman rychle reagovat na změny v zájmech spotřebitelů nebo trendy v odvětví. Přístup využívající manuální zásah také bránil přístupu k přesným a včasným výrobním metrikám potřebným k dosažení naprosté kontroly nad procesem vaření piva. Generování zpráv pro jednotlivé várky bylo ad hoc a vyžadovalo, aby obsluha zapisovala hodnoty na papír. To omezovalo přístup ke kritickým informacím, jako je tlak a rychlost průtoku, v reálném čase.

Lepší kontrola je cesta k lepšímu vaření piva

Tým Sleeman se rozhodl spolupracovat se společností McRae Integration, uznávaným systémovým integrátorem společnosti Rockwell Automation, na návrhu a implementaci integrovaného procesního automatizačního systému s cílem zvýšit kapacitu, omezit rizika a zajistit přístup k výrobním datům v reálném čase.

Tým z pivovaru Sleeman doufal, že se jim tak podaří v zařízeních nasadit jedno standardizované řešení. Takováto jednotná platforma by totiž umožnila vedoucím pracovníkům sledovat metriky z výroby a provozní data ze všech zařízení přímo z firemní centrály. Díky společné platformě by tak mohli podnikoví mechanici a elektrikáři navíc snadněji přecházet z jednoho zařízení do druhého a zajistit efektivnější skladování dílů.

„Jednotná platforma zajistí potřebný přehled ze všech linek a zařízení a můžeme tak stavět na úspěšných modelech a naplňovat cíle v oblasti neustálého zlepšování bez prostojů ve výrobě skvělého piva,“ vypráví sládek ve společnosti OSB Stefan Tobler. „Už máme standardizované vybavení Rockwell Automation v našich ostatních zařízeních a víme tak, že McRae nám pomůže dosáhnout našich cílů sestavením jednotné platformy využívající technologii Rockwell Automation.“

V McRae využili přístup postupné implementace vycházející z distribuovaného řídicího systému PlantPAx^® (DCS) od Rockwell Automation a z vlastního softwaru společnosti McRae – Meridian BrewSoft a BrewSight (nově FactoryTalk® Brew™).

Součástí systému je software pro vytváření zpráv a historických informací, který shromažďuje, sleduje a ukládá klíčová data z procesů s cílem přesně určit trendy cyklu vaření piva a umožnit tak obsluze aktivně provádět potřebné změny ve vaření. Knihovna procesních objektů Rockwell Automation obsahuje předem definovaný procesní kód a šablony a nový systém pomáhá obsluze v pivovaru Sleeman rychleji konfigurovat nové várky a sestavovat receptury. Společnost McRae přizpůsobila řešení pro potřeby pivovaru integrací vlastních softwarových řešení, která obsluze zajišťují kompletní kontrolu nad procesem ve formě přehledného webového rozhraní.

Měniče Allen-Bradley^® PowerFlex^® 525 a PowerFlex 755 od společnosti Rockwell Automation umožňují flexibilní řízení motoru během procesu vaření a pomáhají předávat diagnostická data ze zařízení do řídicího systému.

Během konečné fáze implementace spolupracovala společnost McRae s týmem IT pivovaru Sleeman na instalaci virtuálních serverů VMware^®. Tým Sleeman redundantní servery implementoval ve svém zařízení ve Vernonu již před několika lety, ale náklady na zařízení a dodatečný úložný prostor nebylo možné obhájit. Virtuální servery VMware zajišťují automatickou redundanci výrobních dat s vylepšenou možností obnovení dat a rozšířeným úložištěm dat. Jeden virtuální server dokáže nahradit až čtyři fyzické záložní servery, což výrazně snižuje náklady na hardwarové zařízení. Týmu Sleeman to také nabízí možnost vytvářet kopie virtuálních serverů, vytvářet simulace offline a testovat změny ve výrobě ještě před zavedením.   

Připraveno na ještě více piva

Během dvou týdnů od implementace dokázala společnost Sleeman zvýšit výrobu ve svém závodě ve Vernonu o 50 procent z osmi na 12 várek denně.

Pivovarský tým je teď schopen dokončit veškerou výrobu piva na místě bez nutnosti zapojovat třetí strany. Navíc se vyhnuli nákladům na nové zařízení nebo zásadní modernizaci či rozšíření svého vybavení.

Obsluha navíc získala možnost větší kontroly nad celým procesem vaření piva. Díky receptům definovaným ve webovém prohlížeči mohou operátoři snadněji sestavit nový recept, uvařit testovací dávku a uložit recept v systému pro případné další testování a následnou výrobu. Vedení pivovarů může jednoduše měnit procesy a receptury prostřednictvím rozhraní webového prohlížeče bez nutnosti zapojit další personál.

Vedení může snadno ověřit jakékoli problémy s výrobou díky funkcím systému PlantPAx pro sledování trendů a hlášení softwaru BrewSight. Díky systému hlášení výjimek jsou vytvářeny zprávy, které lze použít pro sledování průběhu fermentace várky a v případě odchylek v proměnných dostane vedení odpovídající e-mail s upozorněním. Pivovarský tým je tak schopen přijmout veškerá nezbytná nápravná opatření a zkrátit odstávky, než muset čekat a později upravit a míchat várku po malých množstvích.

„Práce v mikropivovaru zahrnuje spoustu malých změn v recepturách, jako je podíl vody, sladu a dalších proměnných, stejně jako přidávání nových receptur,“ říká Tobler. „Systém PlantPAx společně se softwarem FactoryTalk Brew nám tak umožňuje zachovat kvalitu piva a současně nabízí flexibilitu potřebnou pro rychlou reakci na měnící se zájmy spotřebitelů či trendy na trhu.“

Upgrady softwaru pomáhají zachovat vysokou kvalitu během vaření a současně celou výrobu urychlit. Zařízení ve Vernonu nově využívá špičkový dvouhodinový cyklus vaření a dosahuje konzistentní chuti a kvality.

Tým Sleeman však ještě nekončí – plánují implementaci platformy PlantPAx také ve zbytku závodu ve Vernonu, včetně fermentačních nádrží a balicích linek. S rozšiřováním standardizace do všech oblastí zařízení Sleeman se také zlepšuje povědomí o společnosti, což umožňuje efektivněji přijímat rozhodnutí podporující další růst firmy.