Un grande produttore alimentare globale ha implementato la tecnologia FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ di controllo predittivo basato su modello (MPC) di Rockwell Automation per migliorare l’uniformità del prodotto permeato del siero di latte, ridurre le perdite operative e promuovere gli obiettivi di sostenibilità nel suo stabilimento di produzione negli Stati Uniti. Le soluzioni di controllo predittivo basato su modello utilizzano modelli di dati analitici avanzati per calcolare le migliori azioni di controllo al fine di migliorare le prestazioni entro i limiti dati. Il software di controllo predittivo basato su modello aiuta i produttori a raggiungere la precisione riducendo la variabilità del prodotto e aumentando il rendimento, migliorando al contempo la redditività.
Leader globale nel settore del gusto e della nutrizione, il portafoglio di questo produttore comprende alimenti, bevande, biotecnologie e salute. La loro strategia di sostenibilità mira a creare diete più sane riducendo al minimo l’impatto ambientale e dispone di team interfunzionali per ottimizzare la produzione attraverso l’eccellenza nella tecnologia di processo.
- Circa 145 ore di produzione annuale sono state perse nello stabilimento di produzione statunitense a causa di blocchi dell’essiccatore a spruzzo che hanno causato l’attivazione di ulteriori cicli CIP (Clean in Place)
- Significativa variabilità del prodotto in termini di umidità e densità richiedeva frequenti interventi da parte degli operatori
- Le operazioni hanno registrato un consumo energetico altamente variabile in base alle stagioni e ai livelli di produzione
- Il monitoraggio continuo della sicurezza durante il funzionamento dell’essiccatore ha richiesto un elevato coinvolgimento degli operatori
- FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ controllo predittivo basato su modello (MPC)
- Integrazione con i sistemi di controllo dell'impianto esistenti
- Modelli prescrittivi per le prestazioni di essiccatori ed evaporatori
- Eliminazione di 145 ore di tempo di produzione perso all’anno
- Miglioramento della qualità del prodotto con condizioni target uniformi e riduzione della variabilità da turno a turno
- Aumento del rendimento dell’essiccatore fino al 21% evitando colli di bottiglia e vincoli stagionali
- Miglioramento della produttività e della sicurezza degli operatori con meno tempo dedicato al monitoraggio delle condizioni di sicurezza dell’essiccatore
- Ritorno sull’investimento rapido in meno di sei mesi, ben oltre la previsione originale di due anni
Sfida
Variabilità del prodotto e ore di produzione perse richiedevano una soluzione tecnologica per stabilizzare le operazioni
Lo stabilimento di un produttore di produzione alimentare globale aveva difficoltà a causa delle prestazioni non uniformi di essiccatori ed evaporatori, influenzate dalle variazioni stagionali di temperatura e umidità. I frequenti blocchi degli essiccatori, gli interventi di CIP (Clean in Place) e quasi una settimana di fermo macchina all'anno riducevano la capacità disponibile, limitando la produzione durante i mesi invernali secchi e causando instabilità dell’essiccazione durante le estati umide. Queste condizioni si traducevano in ore di produzione perse, variabilità del prodotto e incapacità di massimizzare in modo affidabile la produzione di polvere di siero senza una soluzione di controllo dei processi più robusta.
Soluzione
ROI raggiunto in meno di sei mesi con il software di controllo predittivo basato su modello
Il produttore ha implementato FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ controllo predittivo basato su modello nei suoi evaporatori e spray dryer per stabilizzare le operazioni e migliorare la previsione e il controllo.
La piattaforma di controllo predittivo basato su modello ha funzionato come un livello di "controllo di crociera" sopra l'automazione esistente, utilizzando modelli predittivi per regolare continuamente i setpoint per prestazioni ottimali. Ha offerto le seguenti capacità:
- Ottimizzazione in tempo reale di umidità, densità e altri parametri critici di qualità e di processo
- Risposte adattive alle condizioni stagionali e ai vincoli a monte/a valle
- Stabilizzazione automatica delle condizioni dell'essiccatore per mantenere intervalli di funzionamento sicuri
- Integrazione con le apparecchiature esistenti per modernizzare gli asset legacy senza un grande investimento di capitale
La nuova soluzione ha incorporato il feedback degli operatori di tutti i turni coinvolti per garantire che i display dell’interfaccia operatore fossero efficienti ed efficaci, con schermate di controllo predittivo basato su modello facili da usare.
“Il controllo predittivo basato su modello di Rockwell Automation riunisce tutte le variabili di processo per prevedere il percorso più efficiente da seguire. Ottimizzando continuamente energia, rendimento e stabilità, il controllo predittivo basato su modello aiuta i nostri clienti a operare in modo più economico riducendo al contempo scarto, fermo macchina e impatto ambientale.”
Risultato
Aumento della produttività, migliore capacità e stabilizzazione delle operazioni per eliminare 145 ore di produzione persa all’anno
Implementando il controllo predittivo basato su modello (MPC) per ottimizzare continuamente i parametri di funzionamento dell’essiccatore a spruzzo, il produttore ha migliorato significativamente le prestazioni e l’affidabilità dell’essiccatore a spruzzo. La soluzione ha ridotto significativamente il fermo macchina non pianificato e ha migliorato l’efficienza dell’essiccatore fino al 21%, garantendo al contempo una qualità del prodotto più uniforme grazie a un controllo più rigoroso dell’umidità e della densità. I miglioramenti nella qualità del prodotto hanno anche supportato gli obiettivi di sostenibilità del produttore riducendo la rilavorazione e minimizzando il consumo di energia.
Il sistema di controllo predittivo basato su modello ha anche alleggerito il carico di lavoro dei team operativi mantenendo condizioni operative stabili e sicure con una maggiore uniformità della produzione tra i turni. Gli operatori hanno trascorso meno tempo a monitorare e intervenire nel processo, consentendo una maggiore concentrazione su attività a maggior valore e migliorando la fiducia tra i turni. I risultati si sono tradotti rapidamente in un ritorno sull’investimento in sei mesi, superando di gran lunga le aspettative iniziali.
Pubblicato 14 maggio 2026
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