O korzyściach z uruchomienia systemów IT w swoim zakładzie opowiadają redakcji MSI pracownicy Huty Bankowa sp. z o.o.
Nowoczesne systemy IT działające w przemyśle zapewniają nie tylko monitoring i sterowanie bieżącymi procesami zachodzącymi w przedsiębiorstwie, lecz przede wszystkim analizę tych procesów w czasie. Różnego rodzaju bilanse, raporty czy trendy (wykresy), ułatwiające wyciąganie wniosków dotyczących parametrów i jakości produkcji, umożliwiają podejmowanie właściwych decyzji biznesowych. Aby jednak przeprowadzać takie szczegółowe, często skomplikowane analizy, należy dysponować odpowiednimi narzędziami.
W przypadku Huty Bankowa sp. z o.o. takim wspomagającym narzędziem okazała się przemysłowa baza danych Wonderware IndustrialSQL Server 9.0 (licencja na 5000 zmiennych), rozwiązanie oferowane w Polsce przez firmę ASTOR, oraz aplikacje klienckie ActiveFactory wykorzystujące zapisane dane.
Proszę naszym czytelnikom zaprezentować firmę, jej profil działania. Jakie czynniki zadecydowały o powodzeniu?
– Huta Bankowa spółka z o.o. postawiła na przetwórstwo hutnicze i obecnie niewiele ma wspólnego z tradycyjną hutą. Dysponuje dwoma wydziałami produkcyjnymi: zmodernizowaną walcownią wyrobów długich oraz nowoczesnym wydziałem pierścieni i obręczy kuto-walcowanych. Specjalizuje się w produkcji prętów grubych okrągłych, kształtowników specjalnych (służących m.in. do budowy kadłubów statków) oraz obręczy (do kół wagonów kolejowych, metra i tramwajów) i pierścieni kuto-walcowanych. Wyroby HB trafiają do producentów maszyn i urządzeń, stoczni, zakładów mechanicznych, zakładów produkcyjnych i remontujących tabor kolejowy, fabryk przemysłu motoryzacyjnego, maszyn elektrycznych oraz producentów łożysk.
Od 1996 r. huta posiada System Zapewnienia Jakości, a od 2001 r. Zintegrowany System Zarządzania według standardów ISO, obejmujący także System Zarządzania Środowiskiem i BHP. Gruntownie zmodernizowana została gospodarka cieplna i elektroenergetyczna, tzn. piece grzewcze, napędy elektryczne oraz systemy przesyłu i dystrybucji energii.
Wdrożenie stworzonych systemów informatycznych umożliwiło bieżące monitorowanie mediów energetycznych, urządzeń, a w konsekwencji obniżenie kosztów wytwarzania. Systemy informatyczne w innych działach (handel, księgowość, gospodarka materiałowa) ułatwiają i usprawniają proces zarządzania. Zapewniają ograniczenie kosztów zatrudnienia i materiałów, ułatwiają realizację strategii zorientowanej rynkowo.
Czym charakteryzuje się produkcja firmy? Dlaczego wybór odpowiednich systemów informatycznych był tak ważny?
– Oprócz systemów finansowo-księgowych newralgicznym aspektem działalności naszej firmy jest konieczność analizy procesów przebiegających w czasie. Aby sprostać temu problemowi, uruchomiliśmy system monitoringu mediów i innych parametrów procesowych. Huta jest zakładem przetwórczym. Istotną rolę w procesie produkcji odgrywają piece grzewcze, zarówno w procesach grzewczych przed obróbką plastyczną, jak i w procesach obróbki cieplnej.
Dobór systemów informatycznych podyktowany był koniecznością zintegrowania tych urządzeń w jeden system, umożliwiający z jednej strony uzyskanie i kontrolowanie niezbędnych parametrów technologicznych, a z drugiej strony – monitoring zużycia mediów energetycznych. Są to systemy przemysłowe oparte na rodzinie produktów firmy Wonderware, pracujące na bazie systemów operacyjnych Microsoft Windows.
mgr inż. Mirosław Podolszyński
dyrektor techniczny członek zarządu
Huta Bankowa sp. z o.o.
Proszę przedstawić w skrócie historię wdrażania…
– Systemy monitorowania zużycia gazu i energii elektrycznej były wdrażane przez Oddział Automatyki HB. Pracownicy zostali przeszkoleni w zakresie programowania sterowników PLC, programów SCADA/HMI oraz tworzenia i integracji systemów bazodanowych – wówczas możliwe było zaprojektowanie oraz wykonanie infrastruktury sieciowej.
W pierwszym etapie zostały opomiarowane główne odbiory gazu i uruchomiona przemysłowa baza danych InSQL firmy Wonderware. Etap ten został zakończony w sierpniu 2003 r. W kolejnym roku zrealizowano drugi etap – monitoring poboru energii elektrycznej. Polegał on na opomiarowaniu Głównych Stacji Zasilających huty i włączeniu ich do istniejącej bazy danych.
mgr inż. Robert Haraziński kierownik Oddziału
Automatyki administrator systemu bazodanowago
Huta Bankowa sp. z o.o.
System jest cały czas rozwijany. Infrastruktura sieciowa oraz serwer służące do monitoringu zużycia mediów są obecnie wykorzystywane również do rejestrowania parametrów fizycznych urządzeń technologicznych. Z tego względu dokonany został upgrade bazy danych i narzędzi klienckich.
Jaki wpływ miało wdrożenie IT na zmiany w organizacji działania firmy?
– Wdrożenie systemu znacznie uprościło obsługę bilansów mediów energetycznych w firmie, co pozwoliło na redukcję stanowisk związanych ze zbieraniem danych oraz ich przetwarzaniem do dalszej analizy.
Jakie były teoretyczne, założone korzyści, a jakie rzeczywiste efekty ekonomiczne wdrożenia?
– W założeniach wdrożenia projektu zakładano obniżenie limitu godzinowego szczytu gazu i odejście od sztywnego limitowania go dla poszczególnych wydziałów produkcyjnych, a przejście na sterowanie operacyjne i dalsze obniżanie szczytu godzinowego. W przypadku energii elektrycznej zakładano kontrolę eksploatacji maszyn, racjonalizację zużycia energii, zwiększenie dyscypliny poboru. W konsekwencji miało to prowadzić do obniżenia opłat za zużycie tych mediów.
inż. Tadeusz Spisak główny specjalista ds. zabezpieczenia ruchu inicjator wdrożenia projektu monitoringu mediów Huta Bankowa sp. z o.o.
Oszczędności osiągnięte w wyniku wdrożenia systemu zapewniły szybki zwrot poniesionych kosztów inwestycji. Koszty produkcji w zakładzie są w dalszym ciągu obniżane, co oczywiście umożliwia generowanie większego zysku.
Z jakimi wyzwaniami musiał się zmierzyć system IT i czy im sprostał?
– Głównym wyzwaniem był problem akwizycji dużej ilości danych w krótkim przedziale czasowym oraz magazynowanie i szybka prezentacja tych danych w przejrzystej formie. Zadaniu temu sprostały wspomniana już przemysłowa baza danych InSQL oraz inne aplikacje klienckie, takie jak Active Factory i raporty generowane w arkuszu kalkulacyjnym Excel. Raporty takie generowane są po zakończeniu każdej doby. Dostęp do informacji zawartych w bazie danych jest możliwy również przez przeglądarkę internetową.
Inną kwestią była sprawa komunikacji systemu z dużą liczbą bardzo różnorodnych urządzeń, które korzystają z wielu różnych protokołów komunikacyjnych. Również ten problem został rozwiązany.
Czy firma stosuje zintegrowaną platformę IT, czy środowisko zawierające sprzęt i oprogramowanie od wielu dostawców?
– Informatyzacja huty przebiegała stopniowo, cały czas ewoluowała wraz z postępem techniki informatycznej. Pociąga to za sobą fakt, że w hucie funkcjonuje wiele platform sprzętowych od różnych dostawców. Również w przypadku systemów operacyjnych i oprogramowania nie opieramy się na produktach jednego dostawcy.
Jakie systemy informatyczne (poza opisanymi) wykorzystywane są w hucie?
– Oprócz opisanych wcześniej systemów informatyki przemysłowej w HB funkcjonują również systemy informatyki biznesowej, obejmującej systemy finansowo-księgowy, obsługi sprzedaży Klient, system gospodarki remontowej Sygorem oraz gospodarki materiałowej Sygomat.
|
Monitoring poboru gazu
Monitoringiem gazu objęto obiekty o dużym poborze gazu, ponieważ dzięki nim można kontrolować zużycie gazu przez hutę, nie przekraczając przydzielonego limitu przepływu gazu. Sterowniki PLC kontrolują pracę obiektów oraz dostarczają informacje o parametrach gazu na poszczególnych obiektach, takie jak: stan licznika, temperatura, ciśnienie oraz przepływ. Dane są pobierane bezpośrednio ze sterowników lub, jeżeli istnieje taka możliwość, z aplikacji wizualizacyjnej danego obiektu. Wizualizacja pracy pieców jest zrealizowana za pomocą oprogramowania InTouch firmy Wonderware, co zapewnia dobrą komunikację oraz spójność danych z bazą IndustrialSQL.
Dostęp serwera do aplikacji wizualizacyjnej zapewnia sieć Ethernet, stworzona dla potrzeb systemu. Pracujące w systemie komputery zostały wyposażone w karty sieciowe 10/100 MB. System bazodanowy umożliwia prezentację danych elektronicznych przeliczników gazu (zarówno bieżących, jak i historycznych). Na podstawie zarejestrowanych danych można wygenerować raport obejmujący dowolny przedział czasu. Istotną funkcją jest monitorowanie bieżącego poboru gazu poszczególnych obiektów oraz generowanie stanów alarmowych.
Sieć kliencką Ethernet tworzą komputery PC pracujące w systemie Windows, rozmieszczone w różnych częściach zakładu, komunikujące się z serwerem za pomocą protokołu TCP/IP i mechanizmu ODBC. Rolę interfejsu użytkownika z bazą danych pełni pakiet programów do analizy danych procesowych ActiveFactory, narzędzie umożliwiające wszechstronną analizę danych w postaci wykresów, tabel, zestawień statystycznych oraz tworzenie raportów w standardach Worda lub Excela. |
Walcowanie Obręcze Gorąca spęczka
|
Monitoring poboru energii elektrycznej
Monitoring poboru energii elektrycznej obejmuje dwie stacje energetyczne 6 kV GSZ1 (36 pól) i GSZ2 (26 pól) zasilające wszystkie urządzenia w hucie. Na każdej stacji jest zainstalowany koncentrator sygnałów, który monitoruje parametry sieci oraz zbiera informacje o stanie odłączników i wyłączników pracujących w poszczególnych polach zasilających. Funkcję koncentratora pełni sterownik VersaMax firmy GE Fanuc z procesorem CPUE05 z wbudowanym portem sieci Ethernet.
W polach zasilających rozdzielni 6 kV znajdują się mierniki parametrów sieci typu N13 firmy Lumel. Urządzenia zapewniają pomiar wartości skutecznej napięcia i prądu, mocy czynnej, biernej i pozornej, współczynników mocy, częstotliwości, mocy czynnych średnich, np. 15-minutowych. Wartości każdej mierzonej wielkości są przesyłane interfejsem RS-485 (Modbus) do aplikacji wizualizacji.
Synoptyka stanu pracy rozdzielni 6 kV oraz parametrów sieci energetycznej jest zrealizowana na stacji operatorskiej w oparciu o oprogramowanie firmy Wonderware InTouch. System wspomaga zarządzanie kosztami, podnosi jakość i niezawodność sieci energetycznej. Za pomocą InSQL można ocenić, jak wydajnie pracuje sieć, czy urządzenia są przeciążone oraz czy odpływy i inne urządzenia elektryczne są obciążone symetrycznie. Możliwa wówczas optymalizacja sieci elektrycznej wydłuża żywotność urządzeń elektrycznych. |
|
Jak przebiegało wdrożenie?
– Dużym wyzwaniem dla użytkownika była integracja elementów automatyki pochodzącyc
Paweł Wróbel dyrektor Oddziału ASTOR Katowice
Aktualnie do przemysłowej bazy danych IndustrialSQL Server dane docierają z:
Jakie cechy oferowanych przez firmę ASTOR rozwiązań okazały się w przypadku Huty Bankowa najbardziej przydatne?
– Przemysłowa baza danych IndustrialSQL Server wspiera podejmowanie decyzji, udostępniając materiał do analizy danych i wyciągania wniosków, co z kolei umożliwia osiąganie korzyści ekonomicznych (monitoring zużycia gazu i energii elektrycznej, analiza parametrów procesu pod kątem wykrywania przyczyn awarii lub zapobiegania im). To najważniejsza cecha, która zadecydowała o wyborze rozwiązania proponowanego przez firmę ASTOR.
Inne ważne cechy:
System jest stale rozwijany przy wsparciu technicznym firmy ASTOR. Jakie funkcje wdrożono?
– Pierwszy etap wdrożenia systemu zakończył się w sierpniu 2003 r. – objął monitoring poboru gazu. Kolejny etap, system monitoringu poboru energii elektrycznej, zakończono w lipcu 2004 r. Od tego czasu aplikacja jest stale rozbudowywana.
Gromadzenie danych i ich późniejsza analiza stały się na tyle opłacalne, że do systemu ciągle dołączane są kolejne maszyny czy dodatkowe parametry dla obiektów już monitorowanych.
Na przykład obecnie trwa remont jednej z pras, która również zostanie włączona do systemu monitoringu. W planach jest także rozszerzanie systemu o dalsze kluczowe maszyny, co da możliwość analiz parametrów ważnych dla tych urządzeń z punktu widzenia technologicznego i eksploatacyjnego.
Prace nad systemem zostały zapoczątkowane przez Tadeusza Spisaka, głównego specjalistę ds. zabezpieczenia ruchu oraz Roberta Harazińskiego, kierownika Oddziału Automatyki, pracowników Huty Bankowej. Kontynuowane i rozwijane są pod kierownictwem Roberta Harazińskiego.
Wszystkie osoby zaangażowane we wdrożenie zostały przeszkolone przez firmę ASTOR w zakresie programowania i obsługi sterowników PLC firmy GE Fanuc oraz oprogramowania Wonderware.
Pracownicy Oddziału Automatyki Huty Bankowa posiadający odpowiednią wiedzę i doświadczenie wdrożyli i rozwijają system samodzielnie przy wsparciu naszej firmy. |
h od różnych dostawców w jeden system gromadzenia i analizy danych. Głównym medium komunikacyjnym integrującym system jest sieć Ethernet. W wielu przypadkach konieczne było zastosowanie konwerterów transmisji RS/Ethernet w celu dołączenia do systemu urządzeń wyposażonych w port szeregowy. Jednak dzięki otwartości oprogramowania przemysłowego Wonderware na współpracę z produktami różnych producentów integrację udało się efektywnie zrealizować.|
Wonderware IndustrialSQL Server
Oprogramowanie IndustrialSQL Server stoi na pograniczu dwóch światów: automatyki i informatyki. W jednym postrzegane jest jako prosty do uruchomienia i obsługi rejestrator danych, z wygodnym, dającym wiele możliwości interfejsem, w drugim – jako serwer relacyjnej bazy danych, z gotową strukturą tablic i mechanizmami wprowadzania do nich informacji pobieranych z urządzeń elektronicznych.
Z jednej strony – wydajny, szybki serwer rozszerzony o wydajność i elastyczność Microsoft SQL Servera, z dużą szybkością pobierania i efektywną kompresją danych, właściwą dla systemów czasu rzeczywistego, z drugiej zaś wyposażony jest w oprogramowanie klienckie służące do wielopłaszczyznowej prezentacji zebranych danych. Dzięki tym cechom IndustrialSQL stał się pomostem między światem hali produkcyjnej a biurem.
Robert Haraziński, Huta Bankowa sp. z o.o. |
Autor: Elżbieta Jaworska, MSI Polska