«На мукомольной мельнице, используя данные датчиков реального времени, вы можете установить давление роликов или направить муку через прохождение большого количество циклов, чтобы отрегулировать гранулометрический состав, или, возможно, решить пропустить её (или нет) через большее количество рассевов или очистителей. Главное преимущество заключается в том, что вам не нужно ждать, пока продукт снова будет готов к обработке, или соглашаться с тем, что какой-то продукт будет иметь более низкое качество из-за времени, необходимого для отбора образца, его анализа и последующей установки оборудования. Потеря качества сведена к минимуму».

  Проф. Густаво Соса Инженер-механик Лицензированный зерновой инспектор MBA Управление проектными работами SOSA – Инженер-консультант Email: ing.gustavo.sosa@gmail.com В настоящее время цифровое преобразование и Интернет вещей стали модными словами, которые каждый употребляет в своей речи, не осознавая их значения. Серьёзно, это начинает выглядеть как всплеск моды в бизнесе. В этой статье я постараюсь помочь вам разобраться во всём и уберечь вас от обмана на несколько тысяч долларов США.

Цифровое преобразование означает просто использование датчиков и механизмов управления во всём, чтобы вы могли контролировать всё оборудование дистанционно, а также предоставлять информацию в режиме реального времени о том, как оно работает. Простым примером является переключатель скорости в вашем ковшовом элеваторе. Если скорость в загрузочном валу уменьшается, это означает, что ремень осуществляет скольжение. Должен прозвучать сигнал тревоги, и всё должно быть остановлено, пока проблема не будет решена.

Большая часть ценности цифрового преобразования для обработки зерна заключается в снижении затрат на техническое обслуживание. Минимизация простоев (путём изоляции их от одной машины), раннее обнаружение возгорания, мониторинг состояния подшипников, мониторинг состояния ремней и т. д. Подумайте о времени простоя, с которым вы столкнулись в последний раз, когда лифт был заблокирован, и он заблокировал работу всего остального оборудования, находящегося до него. Или вспомните о сушильном аппарате, который загорелся. Затем произошёл простой при его замене, стоимость демонтажа старого, стоимость нового, испорченное зерно. Ценность этого преобразования огромна, но мы только поверхностно затронули предоставляемые возможности.

Я полагаю, что инновации в мукомольном производстве будут происходить двумя разными путями: 1) Вернёмся назад во времена технологий и начала производства цельнозерновой муки, которая на самом деле является цельнозерновой, а не просто отбеленной мукой с небольшим количеством отрубей. Для этого должны быть разработаны новые мукомольни, сортировочные аппараты и очистители. Маломасштабные, полностью автоматизированные пшеничные мукомольни позволили бы производить муку на уровне местного производства, которая была бы более полезной и привлекательной для миллениалов и их детей. Большинство людей по-прежнему потребляют стандартную белую муку, но есть огромный нишевый рынок, который, как я вижу, никто не пытается обслуживать.

2) Применение мокрого способа помола для крупномасштабного производства муки без глютена. Будущее массового потребления — это массовое производство по индивидуальным заказам. Люди должны иметь возможность выбирать состав одного мешка муки, начиная не только с содержания глютена, но также включая и витамины, усилители, отруби, разрыхлители, консерванты и т. д. На самом деле довольно легко разработать систему, которая бы настраивалась таким образом, но при этом основное сырьё должно быть получено методом мокрого помола, который не получил широкого распространения.

Технически, мукомольное производство является перерабатывающей промышленностью, но (в отличие от нефти) существует очень мало технологий для постоянного мониторинга зерна, муки или самого масла. В промышленном контроле вы имеете то, что называется контуром управления. Если вам нужен оператор для настройки оборудования, время от времени отбирайте образцы, анализируйте их в лаборатории, а затем регулируйте установку соответствующим образом - у вас есть открытый контур. Когда установка способна отобрать и проанализировать продукт самостоятельно, а также отрегулировать себя соответствующим образом, — это замкнутый контур. Замкнутый контур присутствует, если даже программа, управляющая процессом, находится на сервере в Польше, а не на установке в Турции.

Есть некоторые инструменты, позволяющие в режиме реального времени измерять качество муки. Например, Perten NIR DA 7300, который обеспечивает измерение уровня влажности, белка и веса прямо из трубы. Используя значения, полученные от DA 7300, вы можете контролировать смешивание различных партий зерна или муки для поддержания стандартизированных характеристик. Это тот инструмент, с которым я знаком, но я уверен, что есть конкуренты, производящие подобные вещи. Самое печальное, что даже на крупных мукомольных предприятиях, которые зарабатывают миллионы долларов США в год, вы найдёте лаборантов, которые бегают вокруг да около с образцами и результатами.

Существуют также оптические датчики от Bühler, которые могут проверять цвет и наличие пятен в муке, и другие, которые могут измерять размер частиц.

Например, на рисовом мукомольном заводе вы могли бы узнать в режиме реального времени процент разбитых зёрен. Если бы ваши машины для обрушивания и шлифовальные установки были снабжены гидравлическим или электромеханическим регулированием, вы могли бы мгновенно настроить их так, чтобы уменьшить процент разбитых ядер, а также настроить сортировщики в направлении смещения по ходу ленты, чтобы они собирали больше дефектных зёрен.

На мукомольной мельнице, используя данные датчиков реального времени, вы можете установить давление роликов или направить муку через прохождение большого количество циклов, чтобы отрегулировать гранулометрический состав, или, возможно, решить пропустить её (или нет) через большее количество рассевов или очистителей. Главное преимущество заключается в том, что вам не нужно ждать, пока продукт снова будет готов к обработке, или соглашаться с тем, что какой-то продукт будет иметь более низкое качество из-за времени, необходимого для отбора образца, его анализа и последующей установки оборудования. Потеря качества сведена к минимуму.

Таким образом, у вас есть датчики на самих машинах, оптимизирующие надёжность, и датчики, которые контролируют продукт, повышая качество. Как вы справитесь со всем этим? Помните, что это не только датчики, у вас также есть целый ряд исполнительных механизмов: небольшие инструменты, которые осуществляют действия, а не просто замечают что-либо.

Система, которая занимается всем этим, называется SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных). Это не специальное программное обеспечение, это интеграция датчиков, исполнительных механизмов, ПЛК (небольшие компьютеры, которые вы видите в диспетчерских), сети передачи данных (кабельное, радио или Wi-Fi) и ЧМИ (чертежи машин, на которых вы работаете, которые можно потрогать и посмотреть, что они делают).

ПЛК – это программируемый логический контроллер. Это небольшой компьютер, часто без экрана, который подключается непосредственно к датчикам и исполнительным механизмам ваших машин. Он может быть запрограммирован очень гибко, поэтому он регулирует исполнительные механизмы в ответ на сигналы датчиков.

Многие крупные производители ПЛК предлагают свои версии SCADA. Мой совет - выбрать одного поставщика (Siemens, ABB, Omron и т. д.) и оставаться верным ему, используя его программное обеспечение для всего. Это упростит установку и обслуживание, а также значительно сократит ваши расходы.

Сеть передачи данных является очень важным фактором. Многие люди предпочитают Wi-Fi и «облачные» вычисления, но я живу в стране третьего мира и не стал бы полностью доверять возможностям Интернета. Радиосигналы могут быть отличным вариантом, если у вас есть очень большой объект, где прокладка электрических проводов будет дорогой. Но в основном я предпочитаю кабель. Назовите меня пещерным человеком, я не против. Радио подвержено проблемам, связанными с помехами. Кабель же не так сильно. А Wi-Fi может выйти из строя в любое время.

Вы также должны выбрать сети передачи данных согласно тому, как машины и компьютеры взаимодействуют друг с другом. Наиболее распространёнными протоколами являются Profibus, Modbus, Ethernet и Profinet. В настоящий момент лидером является сеть Ethernet из-за своей производительности и гибкости, но некоторые другие варианты могут подойти вам больше. Скорее всего, вы выберете сеть Ethernet для обеспечения физического уровня механизма доступа к данным сети, а затем выберете прикладной уровень в зависимости от того, что больше распространено в вашем регионе, потому что вам нужно нанять кого-то для его обслуживания. В Европе вы бы использовали Profinet. В Южной Америке, вероятно, Modbus. Узнайте, кто продаёт больше ПЛК в вашем регионе, и следуйте их советам. Большинство технических специалистов в вашей стране должны были пройти обучение, которое, как правило, базируется на определённом протоколе.

Наконец, ЧМИ (человеко-машинный интерфейс) — это хорошая программа с чертежами ваших машин, где вы можете нажать на что угодно и увидеть информацию в режиме реального времени. Интерфейс ЧМИ обычно создаётся сторонним программистом на основе используемого вами программного обеспечения ПЛК. Спросите своего надёжного промышленного электромеханика, знает ли он кого-нибудь. Я сказал «промышленный». В крупных проектах они обычно работают с инженером-электриком, специализирующимся на автоматизации.

Лично я бы держался подальше от Wi-Fi, Интернета вещей и «облачных» серверов. Используйте кабель, используйте свои собственные серверы, формируйте надёжную систему. За пределами Европы, США или Канады вам будет сложно найти надёжный Wi-Fi или даже хорошо обученных техников, которые будут поддерживать вашу систему в рабочем состоянии. Имеет смысл вернуться на 10 или 20 лет назад (во времена «Первого Мира»), и применить эту технологию, которая всё ещё остаётся для нас инновацией.

Один мой хороший друг (ИТ-директор в компании средних размеров) сказал мне, что его босс однажды пришёл на работу очень взволнованным, рассказывая ему об «облаке», каково его будущее, и почему они должны всё перенести в «облако». Будучи вежливым, мой друг пытался объяснить своему боссу, что все системы компании уже находятся на своих собственных серверах, доступных через Интернет. Это именно то, что означает «облако». Но его собеседник был немного упрям. История закончилась тем, что мой друг арендовал очень дорогое место на серверах интернет-компании и продал старые серверы только потому, что босс настоял на своём. Не будьте сильно упрямыми, не поддавайтесь прихотям, и вы не потеряете свои деньги.