Сетевой журнал: галерея ИТ-проектов

BCC: модернизация ­производства на OOO “Петро” (JTI)

Если иметь в виду ИТ­составляющую проекта по модернизации производства табачных изделий в OOO “Петро”, то важно было не только обеспечить автоматизированное управление новым оборудованием, но и интегрировать поступающую от него информацию в фабричную ЕИС. Чтобы квалифицированно решить эти задачи, руководство фабрики пригласило компанию BCC, имеющую богатый опыт реализации аналогичных комплексных проектов на производстве


Стартовая ситуация
Производственный комплекс “Петро” является самой крупной фабрикой табачной корпорации JT International (JTI) в мире. По оценкам специалистов, фабрика относится к наиболее высокотехнологичным предприятиям отрасли не только в нашей стране, но и во всей Европе. Работающая в России с 1992 года корпорация уделяет большое внимание поддержке конкурентоспособности своего флагмана, расположенного в Санкт­Петербурге: только в создание производственных мощностей ООО “Петро” корпорация инвестировала к настоящему времени 400 млн. долл. Столь мощная финансовая поддержка позволяет фабрике “Петро”, в штате которой состоит около 2 тыс. человек, уверенно удерживать позиции отраслевого лидера по темпам роста производства. В 2004 году объем производства фабрики превысил 56 млрд. штук табачных изделий, а темпы его роста по сравнению с 2003­м выросли на 16,6%. Высокие показатели были достигнуты во многом благодаря своевременной модернизации фабричных производственных мощностей, позволившей оптимизировать технологические процессы.

Проект модернизации охватывал три производственные системы фабрики “Петро”, на которых реализуется три соответствующих технологических процесса. Первая из систем – силосная. Она обеспечивает сохранность табака после его обработки на линии перед отправкой на сигаретные машины. Вторая система, входящая в план модернизации, представляет собой специально закупленный бленд­селектор, ввод в действие которого обеспечивал более гибкое и эффективное использование производственных мощностей фабрики. Третья система включает в себя сигаретные машины и аспирационные установки, создающие стабильное разряжение в трубах подачи табака на каждую машину.

Руководство фабрики наметило в ходе модернизации провести частичную замену производственных мощностей, предполагая переключить устройства, контролирующие заменяемое оборудование, на вновь устанавливаемое. Так, управление модернизированной силосной системой должно было осуществляться с помощью ранее установленных контроллеров. Из алгоритма их функционирования нужно было изъять параметры, формируемые на основе показаний датчиков с демонтируемых вибромашин, и включить показания с датчиков, устанавливаемых на новых роторных фидерах.

Установка нового для фабричного техпроцесса устройства – бленд­селектора – потребовала введения в систему дополнительного контроллера. Выбранная модель бленд­селектора немецкой фирмы Riedel допускает локальное управление ­ непосредственно с входящего в его комплектацию пульта. Однако предприятию требовалось обеспечить управление этим устройством через общую систему управления технологическими процессами, сохранив при этом возможность параллельного управления с локального пульта.
По замыслам руководства ООО “Петро” модернизация производственных мощностей должна была обеспечить переход к более совершенной системе контроля качества. Принцип ее действия основывается на том, что информация о ходе выполнения технологических процессов сначала собирается со всех производственных систем на отдельных закрепленных за ними серверах, а потом уже передается в единую информационную систему фабрики (ЕИС), в состав которой входит и недавно внедренная система управления предприятием класса ERP. Информацию, консолидированную в локальной базе данных, поддерживаемой системой управления технологическими процессами, предстояло сделать доступной для всей ЕИС, в том числе и для системы ERP. Реализовать механизм передачи данных от контрольных модулей к базе данных ЕИС предполагалось без остановки производства

В планы модернизации фабрики входила оптимизация настроек сигаретных машин и вытяжных установок, которые тоже оснащены локальными пультами управления и которые тоже следовало подключить в общую систему управления техпроцессами. При этом на каждую сигаретную машину было решено установить модули контроля SAKU, в разработку и производство которых вложила собственное know­how фирма Riedel. Эти устройства позволяют контролировать и управлять подачей табака на сигаретные машины. Среди основных контролируемых с их помощью параметров (которые собственно и определяют режим работы сигаретной машины) следует упомянуть скорость потока воздуха, создаваемое атмосферное разряжение, положение воздушной заслонки. Для передачи данных по сети в модулях SAKU предусмотрена поддержка протокола Ethernet.

По замыслам руководства ООО “Петро” модернизация производственных мощностей должна была обеспечить переход к более совершенной системе контроля качества. Принцип ее действия основывается на том, что информация о ходе выполнения технологических процессов сначала собирается со всех описанных выше систем на отдельных закрепленных за ними серверах, а потом уже передается в единую информационную систему (ЕИС) фабрики, в состав которой входит и недавно внедренная система управления предприятием класса ERP. В центральную базу данных ЕИС также должна передаваться информация с модулей SAKU. Для обеспечения такой передачи предстояло разработать соответствующее решение, которое сделало бы информацию локальной базы данных, поддерживаемой системой управления технологическими процессами, доступной и для системы ERP, с которой в числе других специалистов работают также и технологи. Реализовать механизм передачи новых данных от контрольных модулей к базе данных ЕИС предполагалось без остановки производства.

Итак, если иметь ввиду ИТ­составляющую проекта модернизации производства, то для OOO “Петро” важно было не только обеспечить автоматизированное управление работой нового оборудования, но и интегрировать поступающую от него информацию в фабричную ЕИС. Чтобы квалифицированно решить эти задачи, руководство фабрики пригласило компанию BCC (Business Computer Center), имеющую богатый опыт реализации аналогичных комплексных проектов на производстве. Важную роль в выборе интегратора сыграла накопленная специалистами BCC квалификация в работе с решениями производителей, оборудование которых было задействовано в OOO “Петро” еще до модернизации или намечалось установить в ее процессе. Так, BCC является представителем компании Technomatix, поставляющей систему визуализации технологической информации и диспетчерского контроля FactoryLink, успешно функционирующую на фабрике. Кроме того, на нижнем уровне фабричной ЕИС используются программируемые контроллеры Simatic фирмы Siemens, с которой у компании BCC установлены партнерские отношения.

Особенности ИТ­составляющей проекта
Демонтаж ранее использовавшихся машин и установка нового производственного оборудования естественным образом повлекли за собой изменение в наборе физических датчиков, данные с которых используются в алгоритмах работы программируемых контроллеров, управляющих отдельными звеньями производственного процесса. Поэтому первая задача интегратора заключалась в перепрограммировании управляющих алгоритмов контроллеров. Всего в системе управления производственным оборудованием заказчика от датчиков на дальнейшую обработку поступает около 7 тыс. параметров. Параметры, которые формируются на основе сигналов датчиков, установленных на демонтируемом оборудовании, в ходе проекта нужно было исключить, заменив их показаниями датчиков, установленных на новом оборудовании. Помимо установки новых датчиков модернизация потребовала установки двух дополнительных программируемых контроллеров Siemens Simatic S7­400. Несмотря на то что эти контроллеры по своим характеристикам были аналогичны тем, что уже работали в системе, их включение повлекло за собой изменения в топологии информационной сети и в сетевых обменах между контроллерами и верхним уровнем информационной системы.

Одновременно необходимо было внести коррективы, связанные с изменениями в составе оборудования, в ту часть системы, которая поддерживает уровень операторского контроля и визуализации информации. Сюда относятся рабочие места операторов технологических процессов. Предстояло внести изменения в таблицы системы Factory Link, отражающие процессы информационных обменов между системой визуализации и контроллерами, а также обмены управляющей информацией контроллеров между собою. Кроме того, нужно было изменить непосредственно сами экраны, визуализирующие технологические процессы. Претерпевал изменения и состав значений переменных, архивируемых на серверах баз данных для последующей обработки средствами ЕИС заказчика.
В результате успешно завершенной модернизации фабрика смогла оптимизировать расходы сырья в процессе производства табачной продукции и существенно упростить процесс переключения сигаретных машин с одной марки табака на другую. В ходе проекта в алгоритмы работы системы управления были внесены соответствующие проверки условий и блокировки, которые предоставляют операторам техпроцессов оперативную информацию о текущем состоянии процессов и позволяют принимать оперативные действия, обеспечивающие их стабильность

Таким образом, планировалось провести изменения в функционировании программного обеспечения всей системы контроля и управления технологическими процессами производства заказчика. Пересмотру подлежали все уровни системы: база данных контролируемых параметров (куда предстояло добавить параметры, рассчитываемые на основе сигналов и данных, которые поступают от вновь установленных датчиков и контроллеров), сетевые обмены (они пополнялись значениями параметров, передаваемых с новых контроллеров), система визуализации данных, а также логика и алгоритмы функционирования самих программируемых контроллеров.

Подводя итог вышесказанному, можно заключить, что задача проектной команды ВСС состояла в том, чтобы обеспечить функционирование ИТ­составляющей нового оборудования, поставляемого другими участниками проекта модернизации, разработать оптимальный механизм его интеграции в единую информационную систему заказчика и реализовать его. Все работы планировалось проводить параллельно с заменой, установкой нового и изменением конфигураций уже существующего оборудования заказчика.

Как уже упоминалось, специфика проекта по модернизации производственных мощностей ООО “Петро” потребовала привлечения к нему нескольких фирм­подрядчиков. Для заказчика было важно, чтобы все участники точно соблюдали график, так как нарушение сроков одним из подрядчиков тормозило работу остальных. Плотнее всего BCC пришлось взаимодействовать с английской компанией LTL и немецкой Riedel. Фирме LTL была поручена установка роторных фидеров, а Riedel устанавливала бленд­селектор.

Поскольку перечнем проектных работ не предусматривалось макетирование реально задействованных на фабрике OOO “Петро” технологических процессов, любые изменения в алгоритмах и в подсистеме визуализации можно было проводить только на действующем оборудовании заказчика. То же самое относилось к процессу тестирования и отладки. Для BCC это означало, что большая часть самых ответственных работ могла быть выполнена только на территории фабрики. Если проверка результатов непосредственно после внесения изменений оказывалась невозможной, ее проводили в перерывах между рабочими сменами или же откладывали до полной плановой остановки производства. Подобные остановки предусматриваются плановым режимом функционирования предприятия. В это время на фабрике проводятся все работы, требующие отключения оборудования. Специфика задач, выполняемых в проекте интегратором, не требовала такой полной остановки производства. Но поскольку оборудование, с которым взаимодействовала устанавливаемая интегратором система, монтировалось именно в эти технологические перерывы, специалисты BCC работали в это время рядом с подрядчиками, занимавшимися установкой оборудования. Следует отметить, что при столь напряженном режиме работ заказчиком были созданы все условия для участников проекта, в том числе и для ИТ­интегратора. Для персонала BCC были выделены рабочие места, с которых обеспечивался доступ к серверам системы визуализации информации, к серверам баз данных, а также непосредственно к программируемым контроллерам.

Результат
Объем намеченных по проекту работ специалисты подразделения АСУ ТП компании ВСС выполнили полностью и в установленные заказчиком сроки. Вклад специалистов компании ВСС в результат проекта модернизации производственных мощностей OOO “Петро” позволил заказчику получить в свое распоряжение надежную автоматизированную систему управления производственным оборудованием, соответствующую требованиям технологических процессов заказчика. Система поддерживает централизованную схему управления, сохраняя при этом возможность управления конкретными установками с операторских мест, оборудованных в непосредственной близости к установкам в шкафах управления. Это стало возможным благодаря параллельному функционированию централизованного и локальных вариантов управления.

В результате успешно завершенного проекта модернизации производства фабрика получила возможность оптимизировать расходы табачного сырья в процессе производства табачной продукции и существенно упростить процесс переключения сигаретных машин с одной марки табака на другую. В ходе проекта в алгоритмы работы системы управления были внесены соответствующие проверки условий и блокировки, которые предоставляют операторам оперативную информацию о текущем состоянии процессов и позволяют принимать оперативные действия, обеспечивающие стабильность процессов.

Проект модернизации на OOO “Петро” начался в сентябре 2004 года, а завершился в январе 2005­го. Фабрика планирует дальнейшее развитие производственной базы и в том числе системы АСУ ТП как одной из важных ее составляющих. Со слов вице­президента компании BCC Михаила Талова, положительный опыт завершенного проекта позволяет руководству компании рассчитывать на то, что ООО “Петро” вновь выберет BCC в качестве подрядчика на цикл работ, связанных с модернизацией системы управления произ­водственными технологическими процессами.

сетевой форум
поиск
подписка на журнал
о сетевом