Эта статья, написанная Лу Атносом, региональным менеджером по продажам в подразделении ABB Pulp & Paper, была первоначально опубликована в Pulp, Paper & Logistics в январе 2023 года.
ОБЗОР
Цифровизация, Индустрия 4.0, промышленный интернет вещей: как бы вы это ни называли, мы живем в эпоху цифровых технологий. Однако, учитывая множество проблем, с которыми сталкиваются целлюлозно-бумажные комбинаты, далеко не все из них смогли идти в ногу со временем, а некоторые продолжают полагаться на устаревшие системы управления. Устаревшее оборудование и некачественное техническое обслуживание могут привести к более частым поломкам двигателей и приводов, что, в свою очередь, создает одну из самых серьезных проблем для производителей бумаги — эффективность работы оборудования (uptime), которая влияет как на прибыльность, так и на производительность.
Те, кто отстает, просто выполняют базовые задачи для поддержания работы, вместо того чтобы в полной мере использовать современные цифровые системы для сохранения конкурентоспособности. Комбинатам необходимо инвестировать и внедрять инновации, чтобы оставаться впереди. В противном случае это превращается в спираль неудач. Комбинаты не инвестируют, производительность падает, доходы снижаются, а конкурентоспособность страдает.
Хотя инвестиции имеют решающее значение, реальность такова, что они не всегда легко доступны. Хорошая новость заключается в том, что это можно делать поэтапно, и это не обязательно означает единовременную модернизацию с непомерными затратами.
ПОЭТАПНЫЙ ПОДХОД К МОДЕРНИЗАЦИИ КОМБИНАТА
Итак, что делать? На что тратить? Что приоритизировать?
Список дел комбината не лишен хороших идей.
Это зависит от того, на каком этапе цифровизации находится ваш комбинат и где вы можете достичь максимальной окупаемости инвестиций (ROI). Каждый комбинат уникален, и у каждого свои приоритеты, основанные на спецификации и объеме выпускаемой продукции. Тем не менее, существуют некоторые критически важные шаги, общие для всех комбинатов, стремящихся к модернизации и увеличению производства.
01.
Улучшение работы комбината за счет регулярных обновлений и постепенных усовершенствований
Постоянные, непрерывные обновления и улучшения — небольшие систематические шаги, выполняемые один за другим и ведущие к одной и той же конечной цели, — позволят снизить сложность и риски при модернизации инфраструктуры, одновременно позволяя комбинатам проверять успех и окупаемость инвестиций (ROI) по мере продвижения.
Для достижения оптимальной производительности вы должны неустанно проводить постоянные, постепенные обновления, какими бы незначительными они ни казались. Критически важно иметь возможность видеть и измерять результаты, однако небольшое количество комбинатов до сих пор не имеют даже базовых онлайн-датчиков, например, для измерения веса и влажности. Если вы не можете измерить качество, расход сырья, такого как волокно, химикаты и энергия, часто оказывается неоптимальным для производимой бумажной продукции, что влияет на вашу эффективность и производительность.
В одном случае комбинат в центральной части США годами не инвестировал в новые технологии, но хотел увеличить пропускную способность за счет добавления нового парового короба. Однако, чтобы справиться с увеличением объема доступной информации и более точно проводить измерения, руководство осознало, что необходимо перейти на более новую систему контроля качества (QCS). Этого конфликта устаревания можно было бы избежать, если бы комбинат не отставал от достижений в области оборудования благодаря регулярным обновлениям.
Подобных примеров множество. Важно понимать, что улучшения, которых можно достичь, не ограничиваются какой-то одной частью процессов комбината. От мокрой части до обработки рулонов существует множество возможностей, что видно из следующих примеров.
В Швеции
<p><a>Holmen Paper Braviken</a> — это пример того, как проект по оптимизации может помочь сократить время простоя и улучшить эксплуатационные характеристики. Операционные сбои влияли на доступность накатчика RM3 комбината, который производит джамбо-рулоны печатной бумаги весом до 50 тонн. Комбинат выбрал систему автоматизации и электроснабжения ABB, перейдя на ABB Ability™ System 800xA, которая включала управление и эксплуатацию накатчика, а также оптимизацию производительности накатчика (Winder Performance Optimization), которая отслеживает ключевые показатели эффективности, выявляет возможности для улучшения и позволяет динамически регулировать скорость для соответствия мощности для каждого комплекта рулонов. Это комплексное решение обеспечило лучшую эксплуатационную готовность, сокращение времени простоя, упрощение поиска неисправностей и повышение производительности.</p>
В Азии
<p>Крупному бумажному комбинату, эксплуатирующему сложную систему из 13 бумагоделательных машин, необходимо было поддерживать высокий уровень производства, имея возможность точно прогнозировать затраты на обслуживание и постоянно улучшать показатели процесса. Они обратились к технологиям удаленного мониторинга и прогнозной аналитики ABB. Это помогло комбинату использовать огромный объем данных для решения проблем с производством, качеством и затратами — шаг за шагом — и сократить время, необходимое для выполнения тестов на возмущение, на 70%, а общие усилия по настройке контуров — на 75%. Это способствовало увеличению производства, снижению затрат на химикаты, ускорению смены сортов, уменьшению количества обрывов полотна, сокращению незапланированных простоев и вариативности зольности в машинном направлении.</p>
В Швеции
<p><a>Комбинат по производству санитарно-гигиенической бумаги</a> планировал установить новейшую технологию на своей измерительной платформе БДМ 8. На других бумагоделательных машинах были установлены сканеры ABB 1990-х годов. Однако часть материала датчиков была радиоактивной, что, помимо деградации с течением времени, также создает проблемы с безопасностью. Было решено установить высокопроизводительный инфракрасный датчик веса и влажности ABB (HPIR-FW), который заменил два отдельных блока измерения веса и влажности, что упростило техническое обслуживание и повысило надежность, а также устранило источник радиации на комбинате.</p>
02.
Поддержание дисциплины текущего технического обслуживания
Покупка дорогого нового дома и отсутствие должного ухода за ним неизбежно приведут к дорогостоящему ремонту. Как видно из вышеупомянутых примеров, то же самое происходит и с операциями по управлению процессами на комбинате. Постоянное техническое обслуживание и уход необходимы, иначе преимущества любой современной системы будут потеряны.
Слишком много комбинатов работают до поломки или придерживаются менталитета «если не сломалось, не чини». Тогда вопрос не в том, «сломается ли» оборудование, а «когда». Если необходимое техническое обслуживание игнорируется слишком долго, повреждения становятся невосполнимыми.
Это было особенно актуально во время пандемии — трудного времени для работы комбинатов, которые были сосредоточены на выживании, а не на процветании, и должны были поддерживать работу комбинатов в сложных условиях, работая при этом на пределе своих возможностей. Неудивительно, что под таким сильным давлением определенные дисциплины отошли на второй план. Тем не менее, сейчас самое время восстановить дисциплину регулярных физических проверок и напомнить себе о важности базового ежедневного технического обслуживания, которое так критично для комбинатов.
Существуют рекомендуемые проактивные процессы, такие как техническое обслуживание, ориентированное на надежность (RCM), которые используют различные стратегии технического обслуживания для оптимизации всех активов на предприятии и обеспечения наиболее эффективной работы вашего комбината. RCM находит правильный подход к правильному оборудованию путем анализа критичности ваших активов, выявления и приоритизации видов отказов, а затем внедрения планирования технического обслуживания, мониторинга состояния активов, стратегий прогнозного и профилактического обслуживания для предотвращения отказа оборудования. Это не только сокращает часы и затраты на техническое обслуживание, но и уменьшает количество незапланированных (аварийных) ремонтов.
03.
Воспользуйтесь более разумным подходом к управлению данными
Растущая сложность и функциональность технологий приводят к тому, что операторам становятся доступны огромные массивы данных. Как же избежать риска утонуть в этом потоке информации?
Хотя отрасль все активнее внедряет цифровизацию — особенно в части расширения возможностей сбора данных, — ключевым моментом является понимание того, как лучше всего их использовать. Эффективное управление данными требует наличия стратегии и надежных методов доступа, интеграции, очистки, управления, хранения и моделирования, чтобы подготовить данные для аналитики и обеспечить их ценность.
Данные эффективны только тогда, когда они проверены. Предприятие должно с самого начала знать, что оно хочет получить от своей системы управления, и быть уверенным в достоверности поступающих данных.
ABB предлагает цифровые услуги, которые позволяют отслеживать и устанавливать пороговые значения для вариативности данных о производительности. Если показатели выходят за установленные пределы, срабатывает аварийный сигнал, что позволяет принять меры и предотвратить сбои. А если для устранения неполадок требуется дополнительная поддержка, удаленное подключение в сочетании с мониторингом данных дает экспертам инструменты для немедленной диагностики — это стало еще более важным, когда COVID ограничил возможность посещения объектов.
Измеряйте, анализируйте и действуйте — а также автоматизируйте: именно так передовые системы управления помогают предприятию оптимизировать операции.
04.
Инвестируйте в людей разных поколений
С огромным объемом данных приходит необходимость обучения операторов, чтобы они могли правильно читать и использовать их. Искусственный интеллект (ИИ) не заменит людей, но их заменят другие люди, умеющие пользоваться ИИ.
«Серебряное цунами» — это реальность. За последние годы из-за выхода на пенсию было утрачено много знаний о производстве бумаги, возник очевидный разрыв в знаниях между поколениями, и производители бумаги сталкиваются с конкуренцией за таланты со стороны других перерабатывающих отраслей.
Однако это компенсируется возможностями, которые открывает развитие цифровизации и внедрение игровых элементов в будущие системы автоматизации, призванные использовать таланты поколения Z, особенно в плане создания новых возможностей для инженеров будущего. Большинство операторов нового поколения, приходящих на работу, еще не до конца понимают процессы производства бумаги, но это не должно мешать любому предприятию или системе полностью реализовать свой потенциал. Молодое поколение «Nintendo» — иногда их называют «нажимателями кнопок» — отличается гибкостью, тягой к новым технологическим системам и умением использовать их, чтобы стать лучшими специалистами в производстве бумаги.
Успех зависит от сочетания обучения процессам производства бумаги с пониманием и принятием цифровых систем, поэтому для предприятий критически важно продолжать преодолевать разрыв между поколениями и повышать взаимопонимание. Наша отрасль находится на заре новой эры. Она имеет все шансы изменить наше представление о навыках и принять подход «цифровизация прежде всего», который будет иметь важное значение для конкуренции с другими отраслями.
У нас есть уникальная возможность проводить перекрестное обучение и объединить лучшее из обоих миров, привлекая новое, технически подкованное поколение инженеров и одновременно максимально используя и расширяя навыки экспертов по процессам, которые работают в отрасли уже много лет. Если мы хотим повысить наш статус как привлекательного сектора для построения карьеры, нам нужно работать вместе, чтобы найти баланс между обменом уже имеющимися у нас знаниями и обучением следующего поколения талантов.
Повышение операционной эффективности и, что критически важно, улучшение конкурентоспособности приводят к увеличению прибыли.
Обеспечение возврата инвестиций
Преимущества инвестирования в современную систему управления и ее обслуживания выходят далеко за рамки увеличения выпуска продукции на несколько тонн. Как показали приведенные примеры предприятий, наряду с улучшением производства приходят повышенное и стабильное качество, более безопасная рабочая среда, а также снижение потребления энергии и сырья. Повышение операционной эффективности и, что критически важно, улучшение конкурентоспособности приводят к увеличению прибыли.
ABB твердо верит, что будущее целлюлозно-бумажной промышленности устойчиво — как с экологической, так и с коммерческой точки зрения, — но для достижения успеха предприятиям необходимо продолжать двигаться вперед, используя поэтапный подход, который также максимально эффективно использует имеющиеся данные и таланты.
Хотя отрасль все активнее внедряет цифровизацию, ключевым моментом является понимание того, как лучше всего ее использовать. ABB предлагает цифровые услуги, которые помогут предприятиям эффективно использовать эти возможности.
