În industria lactatelor de astăzi, fiecare picătură de lapte contează în căutarea unei producții eficiente și a unei utilizări optime a resurselor. Deoarece laptele receptionat reprezintă cel puțin 50% din costurile de producție, acest aspect al procesului de producție este ținta principală pentru îmbunătățirea rezultatelor în industria laptelui.
O strategie care a arătat rezultate pozitive la fermele de lapte din întreaga lume este controlul conținutului de lapte receptionat folosind un senzor instalat în proces.
Prin instalarea unui senzor în flux, producătorii de lactate pot obține date cheie din proces la fiecare câteva secunde, de exemplu pentru conținutul de grăsime. Acest lucru permite un control mai strâns al producției conform țintelor atât pentru calitate, cât și pentru randament. Ajustările la proces pot fi făcute fie manual, fie utilizând datele rezultate în legătură cu un sistem PLC pentru controlul în timp real complet automatizat.
Valoarea controlului procesului în flux
Graficul de mai jos vizualizează principiul controlului procesului în raport cu conținutul de grăsime din lapte pe măsură ce intră în fabrica de lactate.
Curba albastră arată gama originală de variație a conținutului de grăsime. Curba roșie arată variația redusă obținută cu controlul procesului. Acest lucru permite ca ținta de producție (linia punctată albastră) pentru grăsime să fie apropiată de specificația industrială de 1,5%. Se pot obține câștiguri semnificative în producție fără impact asupra calității și fără riscul de a depăși pragul de 1,5%.
Unde să măsurați
Este întrebarea principală în controlul procesului. Și asta dintr-un motiv întemeiat. Oriunde ar fi poziționat senzorul, acesta trebuie să furnizeze date care pot fi puse în aplicare, altfel beneficiile vor fi limitate sau deloc valoroase. Dar dacă alegeți locul potrivit, rentabilitatea investiției este imediată. Un exemplu clasic este controlul procesului de grăsime din lapte aproape de blender.
Cum funcționează și ce trebuie să știți
Următorul exemplu ilustrează o configurare tipică pentru controlul conținutului de grăsime în lapte:
1. O conductă de probă: Aceasta furnizează în mod continuu unității de analiză probe reprezentative din fluxul de producție.
2. Unitatea de analiză FOSS ProcesScan™ 2: Carcasa solidă din metal adăpostește un analizator cu infraroșu care utilizează aceeași tehnologie ca și renumitul analizator FOSS MilkoScan™ FT3 (tehnologie FTIR).
3. Integrare în sistemul PLC al fabricii: În cadrul instalării, unitatea este conectată la sistemul PLC al fabricii printr-o integrare închisă, fără compromisuri în privința securității datelor.
4. Un analizator FTIR de laborator (MilkoScan FT3): Acesta poate fi un instrument de analiză pentru a valida și calibra datele provenite de la analizorul în flux.
5. Diverse servicii de conectivitate și software: Acestea fac sistemul ușor de operat și permit monitorizarea performanței senzorului și analizorului.
Interfață Securizată, Non-Cloud pentru Sistemele de Control:
Această soluție include un procesor Linux încorporat,eliminând necesitatea unui PLC suplimentar pentru interfața cu un sistem PLC sau SCADA. Standardul de comunicații cu platforma deschisă (OPC) este utilizat, fiind unul dintre cele mai importante standarde de comunicații pentru Industria 4.0.
Interfața PLC OPC/UA este de ultimă generație și nu implică utilizarea tehnologiei de cloud, promovând astfel securitatea cibernetică. Cu toate acestea, există opțiunea de a utiliza servicii bazate pe cloud pentru monitorizarea și menținerea performanței instrumentului. Serverele pot răspunde doar la mesajele de intrare și nu pot iniția niciodată comunicarea cu clienții. În acest caz, datele din sistemul local de control nu sunt partajate cu unitatea de analiză, care este monitorizată și gestionată online printr-un sistem separat fără interferențe sau conexiune cu sistemul de control local.
Performanță înaltă a senzorului și unității de analiză cu infraroșu:
Măsurătorile se fac folosind tehnologia infraroșu Fourier(FTIR) cu o soluție numită ProcesScan 2. FOSS a fost un pionier în aplicarea tehnologiei FTIR încă din anii 1990 și astăzi a devenit standardul de aur pentru testarea probelor lichide. Peste 80% din oferta globală de lapte este testată astfel cu tehnologia FTIR utilizată în instrumentele FOSS MilkoScan.
Exact aceeași tehnologie este folosită în soluția ProcesScan 2 descrisă aici, cu excepția faptului că instrumentul este închis într-o carcasă robustă, fiind insensibil la vibrații, căldură și umiditate. Probele de lapte sunt prezentate unității la fiecare zece secunde printr-o interfață de eșantionare conectată la fluxul de lapte imediat după blender.
Instalare rapidă:
Tehnologia FTIR lucrează pe informații fundamentale derivate din spectrul infraroșu mijlociu. Acest lucru produce vârfuri spectrale puternice și clare, oferind un semnal foarte clar și facilitând întregul proces de instalare și ajustare al instrumentului la condițiile locale.
Calibrările (cunoscute și sub denumirea de pachete analitice) furnizate cu soluția se bazează pe un set mare de date de referință care acoperă o varietate foarte largă de tipuri de probe. Calibrările sunt pre-făcute folosind o tehnică numită rețele neurale artificiale (ANN), ideală pentru manipularea unui volum mare de date. Vor fi necesare doar ajustări minore folosind date locale pentru a ‘regla’ sistemul în funcție de producția dvs. specifică. Mai mult, stabilitatea măsurătorilor în cadrul unităților face ușoară instalarea mai multor unități pe linii de producție diferite. Dacă sunt necesare actualizări ale calibrărilor, de exemplu, în răspuns la modificări ale caracteristicilor materiilor prime, acest lucru nu necesită mult efort pentru implementare.
Interfața Diamond Sample elimină preocupările legate de uzura instrumentului:
Probele sunt analizate direct fără pregătirea acestora, iar curățarea automată a sistemului de flux al instrumentului este efectuată după fiecare test înainte de a începe următorul. În centrul sistemului de măsurare se află un component cheie numit cuvetă, care asigură prezentarea corectă la lumina infraroșie. Se utilizează o cuvetă de diamant pentru a asigura că uzura din cauza fluxului constant de probe și ciclurilor de curățare nu afectează rezultatele.
Verificare automată a performanței ca parte a fiecărei măsurători
Soluția ProcesScan 2 descrisă aici reprezintă a doua generație a conceptului revoluționar ProcesScan lansat inițial de FOSS în 1999.
Deși funcționează pe aceleași principii, noua versiune îmbunătățește conceptul pe multe niveluri. Unul dintre aceste moduri este că a redus semnificativ timpul și expertiza necesare pentru a menține instrumentul funcționând exact așa cum ar trebui. De exemplu, anterior, era necesară o procedură manuală pentru a compensa posibilele impacturi asupra performanței analitice, făcută de obicei odată sau de două ori pe lună. Acum, instrumentul face acest lucru automat la fiecare câteva secunde ca parte a fiecărui ciclu de măsurare. Munca manuală este evitată, iar performanța este îmbunătățită cu un cost de proprietate semnificativ redus și o sarcină zilnică mai mică pentru operatori.
Ușor de comparat cu MilkoScan™ FT3
Validarea performanței este o opțiune care vă permite să validați predicțiile ProcesScan 2 utilizând un analizor FOSS precum MilkoScanFT3 ca referință, fără nicio introducere manuală a datelor.
Probele sunt măsurate și înregistrate de ProcesScan 2 și analizorul, respectiv, pentru a elimina riscul de eroare și a asigura o performanță optimă. Utilizând integrare, conectivitate și automatizare,rezultatele potrivite sunt salvate prin cloud și sunt pregătite pentru evaluare și raportare folosind servicii digitale.
Nici un comentariu