Как работает самый роботизированный мясоперерабатывающий завод в России. Репортаж TAdviser

Роботизированный завод по производству сырокопченых колбас группы «Черкизово» в Кашире был запущен в промышленную эксплуатацию в середине мая 2018 года. Присутствие людей на производстве на этом заводе минимизировано. В «Черкизово» заявляли, что на момент запуска завод с таким уровнем автоматизации в их сегменте - единственный в России и даже во всей Европе.

Роботизированный завод - это первый этап создания комплекса предприятий мясоперерабатывающей промышленности в Кашире. На втором этапе в 2021 году планируется запустить завод по производству готовых к употреблению мясных полуфабрикатов, а в 2022 году - распределительный центр с охлаждаемыми складами и линией по нарезке и упаковке колбас.

Кратко о проекте

• Начало проекта 2016, старт отгрузки июнь 2018.
• Монопродуктовыйзавод (с/к колбасы), 80 тонн/сутки
• Инвестиции ~ 7 млрд. руб.
• Завод-робот –участие человека в процессе снижено до минимума. Верхнеуровнево:в производстве и отгрузке человек участвует в приемке сырья и материалов, сборе машины для отгрузки клиенту.
• Несколько уровней и вариантов интеграции оборудования от разных производителей: механический, электрический, SCADA 2SCADA, SCADA 2 MES.
• ERP и MES контур на платформе SAP S/4HANA.

2018

Как работает роботизированный завод. Репортаж TAdviser

В августе 2018 года корреспондент TAdviser побывал на новом заводе «Черкизово» в Кашире и ознакомился с процессами производства сырокопченой колбасы. Начинается все с того, что на завод приезжают машины с мясным сырьем, которое взвешивается, после чего происходит его перетарка в ящики с RFID-метками, содержащими информацию об этих партиях сырья.

Разгрузку фуры с сырьем осуществляют люди, а его перетарка во внутреннюю тару частично выполняется людьми, а частично - автоматизирована, рассказал руководитель проектного офиса департамента ИТ «Черкизово» Денис Горбунов. На вопрос TAdviser, почему бы не автоматизировать процесс выгрузки, Горбунов объяснил, что автоматизировать выгрузку сырья пока оказалось экономически невыгодно и технически невозможно.

После разгрузки сырье по конвейерам поступает в полностью автоматизированный склад, где оно не только хранится до попадания на производство, но и подготавливается к техническому процессу: однородно охлаждается до определенной температуры.

На вход в склад передается информация о рецептуре и объемах продукции, которую необходимо сегодня произвести. Далее программное обеспечение под эту рецептуру само подбирает, сколько мяса, сколько шпика, специй и других компонентов необходимо для приготовления фарша.

По конвейерам со склада сырье уходит и на линию приготовления фарша. В этом же цехе фарш набивается в оболочку и развешивается рядами на рамы для последующей отправки колбасы на ферментацию и сушку.

В камеры ферментации батоны колбасы отвозят роботы Techno Ferrari. Там колбаса хранится порядка 4-5 дней, после чего те же самые роботы перемещают ее в камеры сушки, где она находится еще 15-20 дней.

При этом роботы колбасу в камерах сушки не бросают: они каждый день навещают ее, чтобы взвесить рамы и зафиксировать изменения веса. Отслеживая уменьшение веса при сушке, можно судить о том, насколько правильно и качественно идет процесс «созревания» колбасы.

Полученная роботами информация передается в ПО SAP, которое управляет производственными процессами, и, в том числе на основании этих данных принимается решение о готовности колбасы.

На «обычном» колбасном заводе решение о готовности колбасы, как правило, принимается на основании взвешивании только одной рамы: считается, что остальные рамы усредненно весят столько же, говорит Денис Горбунов.

После сушки роботы доставляют колбасу в цех упаковки, где происходит вакуумация продукции, наклейка термочеков и этикеток, укладка в короба, палетирование.

На линии упаковки связаны 11 узлов оборудования от 5 разных производителей, говорит Денис Горбунов. Они взаимодействуют между собой как на механическом уровне, так и на уровне программного обеспечения.

Из этого цеха роботы-погрузчики доставляют колбасу на склад готовой продукции, откуда затем перемещают ее в экспедиционную зону, когда приезжает фура, чтобы забрать готовую колбасу.

Роботы и люди

Вместе с роботами на заводе трудятся и люди, однако их количество в разы меньше, чем на заводах с низкими уровнями автоматизации. Всего на заводе в Кашире по состоянию на середину 2018 года работает порядка 170 человек, из которых около 80 - непосредственно на производстве. К последним относятся грузчики, приемщики сырья, операторы, технологи, специалисты по качеству. Как с помощью EvaProject и EvaWiki построить прозрачную бесшовную среду для успешной работы крупного холдинга 2.1 т

Технолог и специалист по качеству присутствуют на каждом участке производства. Их решения последовательно на каждом этапе производства отображаются в системе управления завода и влияют на запуск или наоборот, блокировку следующего этапа производства с забракованной партией сырья.

Целевая численность заводского штата - порядка 200 человек. При этом, приводят оценку в «Черкизово», на обычном заводе сопоставимого масштаба понадобилось бы порядка 700 сотрудников.

ИТ-начинка управления заводом

Управление заводом выстроено на платформе SAP S4/HANA. Она представлена несколькими уровнями. Первый уровень - MES-система, которая взаимодействует со SCADA-системами (их на заводе три), раздает задания оборудованию и забирает от него данные. На этом уровне используется партнерское решение Sabris.

Второй уровень - логистика и производственный контур, представленный стандартными модулями SAP производственного планирования, управления материальными потоками, сбытом, также взаимодействующими с MES-уровнем через коннекторы. Этот контур интегрирован с модулем SAP Quality Management для контроля качества, которым сопровождаются все движения материалов.

Производственный уровень очень тесно сопряжен с MES-системой, отмечает Денис Горбунов. Все переделы, все движения отражаются и в MES, и в производственной системе.

Третий уровень платформы SAP - финансы.

В планах завода - запустить модуль SAP для управления ремонтами и обслуживанием и мобильные решения для инженеров, рассказал TAdviser Горбунов. Следующим этапом должна стать предиктивная аналитика состояния оборудования.

Запуск завода

В середине мая 2018 года группа «Черкизово» завершила тестирование и запустила в промышленную эксплуатацию новый завод по производству сырокопченых колбас в Кашире. Об этом рассказал ИТ-директор «Черкизово» Владислав Беляев, выступая на конференции TAdviser SummIT 30 мая.

Завод рассчитан на выпуск до 100 тонн продукции в сутки, однако на момент запуска он работает не на полную мощность. Инвестиции в проект к моменту запуска составили около 7 млрд рублей, сообщала ранее компания.

Особенностью завода является реализация в нем подхода «Индустрия 4.0». Он позволил избавиться от людей на производстве за счет интеграции роботов с управляющими системами завода, пояснил Владислав Беляев. На таком заводе люди поддерживают производственную цепочку как таковую, но никто не касается продукции.

Безлюдный процесс производства организован следующим образом. Фуры привозят на завод сырье, которое разгружается. На этом этапе еще есть присутствуют ручные операции. После этого продукция помещается в автоматизированный склад, который оперирует сырьем в специальных ящиках. В дальнейшем с этого склада сырье автоматически выгружается на линии, где изготавливается фарш и формируются батоны колбасы. Затем они передаются специальным роботам, которые навешивают колбасу на рамы, после чего другие роботы развозят ее по камерам сушки.

После того как колбаса «созрела», ее отправляют на линию автоматической упаковки и маркировки, автоматически укладывается в ящики как готовая продукция и выкладывается на паллет. На этом этапе снова возникает ручная работа – загрузка паллетов в автомобиль для отгрузки с завода.

Производственная цепочка – от первой до последней фуры – интегрирует различное оборудование разных производителей. В оснащении предприятия использованы технологии и оборудование из Италии, Германии, Испании, Дании, Австрии, Чехии, Великобритании и Швейцарии.

Каждый этап управляется своей системой: ERP, MES, WMS и др. При этом ERP и MES работают на разных серверах с отдельными базами данных и разными требованиями по доступности и надежности: к MES эти требования выше. Уровень MES взаимодействует в режиме онлайн со SCADA и всеми системами, которые непосредственно собирают информацию с элементов производственной цепочки.

Выстроить интеграцию всех систем и производственного оборудования на всех процессах производства было сложной задачей, подчеркнул ИТ-директор «Черкизово».

Помимо автоматизации производства на заводе работает автоматизированная система контроля качества продукции.

В России в нашей индустрии это единственный завод полностью безлюдного завода-автомата. В Европе, насколько мы знаем, тоже пока больше нет таких заводов, - отметил Владислав Беляев.

Полная автоматизация убрала человеческий фактор, рассказывает ИТ-директор «Черкизово» о преимуществах безлюдного производства. Это, с одной стороны, избавило от человеческих ошибок, которые раньше возникали постоянно, т.к. операций и людей было много. Второй фактор – это био-безопасность: чем меньше людей контактирует с сырьем, с полуфабрикатом, тем меньше качественнее продукт и тем дольше он сохранится.

В свою очередь, общая интегрированная цепочка процессов позволила оперативно получать всю объективную информацию со всех этапов. Компания в реальном времени всегда может видеть, что происходит с заводом: от работы станков до макро-уровня.

2016: Старт строительства

Строительство полностью роботизированного мясоперерабатывающего завода «Черкизово» запустило в 2016 году. Об этом рассказывал директор по ИТ «Черкизово» Владислав Беляев на конференции TAdviser IT Retail DAY в декабре 2016 года.

Беляев отмечал, что аналогов такому заводу в отрасли практически нет. Компания изучала зарубежный опыт и нашла всего 2-3 завода в Европе, приближающихся к планируемому в «Черкизово» уровню автоматизации. Пара похожих заводов есть в Америке, добавил он.

На новом заводе по производству колбасы по замыслу компании люди должны присутствовать только в начале цепочки, когда нужно разгрузить фуру. Затем идут автоматизированные склады, линии набивки колбасы, термокамеры, упаковка и т.д. После этого персонал снова появляется только когда нужно загрузить в фуру готовую продукцию.

По масштабам завод можно назвать средним, уточнил Владислав Беляев. На нем планировалось задействовать примерно в восемь раз меньше персонала, чем на традиционном заводе, сопоставимом по мощности, говорил он.

Директор по ИТ «Черкизово» также рассказал, с чем сталкивается компания, поставив перед собой такую задачу. Одной из сложностей он называет интеграцию на заводе различных MES и ERP решений. Синхронно управлять большим числом автоматизированных линий, автоматов, роботов – нетривиальная задача, отметил он. В качестве иллюстрации Владислав Беляев привел ситуацию, которую он наблюдал на одном из заводов в Испании, чей опыт изучали в «Черкизово» и где уровень автоматизации приближен к 70-80%. Из-за сбоя к роботу, переносящему готовую продукцию, не подъехала тележка, и продукция начала падать на пол.

Создание завода затрагивает и массу других процессов - планирования продаж и операций, управления складом и логистикой. Строя такой завод, его приходится вписывать в систему общекорпоративных процессов. Сопряжение различных систем между собой также является сложной задачей, которой предстоит заниматься.

По словам Владислава Беляева, создание подобных заводов - это стратегическое направление, в котором компания будет двигаться и дальше. В дальнейшем все производство группы планируется перестраивать по принципу полной автоматизации, рассказал он.

Задача действительно амбициозная, действительно сложная, но мы уверены, что мы с ней справимся, и это будет прорыв не только для нашей индустрии, это будет интересно для всего рынка, - отметил Беляев.

В «Черкизово» рассчитывают, что полная автоматизация производства повысит конкурентоспособность компании за счет того, что повысится производительность труда, уровень качества и, как следствие, это должно увеличить интерес потребителя к продукции.