Edição 209 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 209 – 2015

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Nestlé automatiza toda sua produção de alimentos
hipoalergênicos para bebês na Alemanha

Histórico Com os seus 650 funcionários, a fábrica da Nestlé em Biessenhofen é uma das maiores instalações da empresa na Alemanha, reconhecida como um centro de competência para a produção de alimentos hipoalergênicos para bebês. A fábrica também produz as pastas à base de cereal das marcas Alete e Beba e os produtos de nutrição em forma líquida. Outros produtos fabricados em Biessenhofen incluem as bebidas à base de café NescaféXpress e os molhos Thomy.

A Nestlé ampliou sua fábrica e mais do que dobrou sua capacidade de produção. Graças à sua reputação de excelência e sua notável experiência na indústria de alimentos, a Rockwell Automation envolveu-se no equipamento da nova unidade desde a fase de preparação do projeto.

A Rockwell Automation, que já colabora com a Nestlé em nível internacional, foi selecionada como fornecedora de sistemas para este novo projeto (gabinetes de controle, sistemas de comando e inversores de frequência, uma vasta gama de equipamentos Allen-Bradley para automatizar a nova fábrica).

A Endress+Hauser, também parceira global da Nestlé, foi a selecionada para o fornecimento da instrumentação do projeto. Medidores de vazão, transmissores de pressão e temperatura são os principais equipamentos utilizados.

O projeto começou no verão de 2009, mas a produção iniciou-se no verão de 2011. As técnicas de produção da indústria de alimentos estão orientadas, dentre outros fatores, para as exigências do mercado – que incluem a capacidade de reagir rapidamente a novas situações, manter a transparência dos processos de fabricação cada vez mais complexos e a possibilidade de monitorar os custos.

Na fábrica da Nestlé em Biessenhofen, uma cuidadosa seleção de matérias-primas, seu processamento com os mais altos níveis de precisão e a manutenção constante do controle de qualidade nas diferentes fases dos processos de produção fazem parte das operações diárias.Nem é preciso dizer que as normas de higiene e o controle de qualidade vão muito além das normas legais do padrão.

Desafio Em Biessenhofen, a Nestlé quis introduzir uma solu- ção totalmente integrada em uma instalação inteiramente nova e automatizá-la do início ao fim.

O projeto envolveu a automação de áreas dedicadas ao enchimento asséptico e embalagens, além da área de fabricação. A produção de alimentos hipoalergênicos para bebês é um processo tão complexo que sua gestão seria extremamente difícil se não dispusesse de um sistema de controle de processos automatizado operando com níveis muito baixos de tolerância. Cada etapa do processo deve ser gerenciada, monitorada e documentada.

A Nestlé definiu vários objetivos estratégicos e tecnológicos para o projeto de automação da fábrica de Biessenhofen. Um desses objetivos foi a otimização dos níveis de tolerância e requisitos elevados em termos de reprodutibilidade das sequências dos processos. Um outro objetivo foi melhorar a garantia da qualidade, a verificação e a rastreabilidade dos lotes.A empresa desejou igualmente aumentar a flexibilidade das funções relacionadas com as máquinas e processos.No nível operacional, a Nestlé quis limitar as perdas e os turnos noturnos, ao mesmo tempo em que se preocupou em reduzir os custos de mão de obra e os tempos de processamento.

A fábrica de Biessenhofen também teve de otimizar os custos com a área de produção, o estoque e a supervisão geral.

Solução

A Nestlé acreditou ser crucial adotar uma abordagem Ethernet padronizada para a instalação, uma vez que facilita o planejamento e visualização de todo o processo de produção. O acompanhamento dos processos é mais fácil na rede de E/S por meio de comutadores centralizados que permitem otimizar a disponibilidade e detectar quaisquer problemas antes que estes provoquem uma falha nas máquinas. O desempenho e a flexibilidade dos aparelhos de campo – e sua integração – também explicam por que a equipe do projeto Nestlé escolheu a Rockwell Automation. “A Nestlé já implementou vários projetos com a Rockwell Automation e a Endress+Hauser”, observa Florian Schreyer, engenheiro de automação da Nestlé. “As duas empresas adaptaram seus produtos e sistemas às exigências específicas da indústria de alimentos. Com esta disponibilidade em escala internacional, os sistemas e aplicações podem ser gerenciados durante todo seu ciclo de vida.”

Para assegurar um gerenciamento transparente dos processos de produção, a Rockwell Automation forneceu e instalou painéis de controle, 50 controladores de automação programáveis (PACs) Allen-Bradley ControlLogix com os comutadores apropriados e cerca de 150 inversores frequência PowerFlex (0,75 KW - 315 KW). Toda a tecnologia de automação é baseada no ControlLogix e inclui FieldCare (a ferramenta de gestão de ativos da fábrica desenvolvida pela Endress+Hauser), inversor PowerFlex com recurso seguro de desativação de torque, Flex/Point I/O, Ethernet/IP, Stratix e tecnologia de comutação integrada.

Cerca de 20 medidores de vazão mássica do modelo Promass 83F foram utilizados para a dosagem do produto, além de sensores de temperata Omnigrad M e transmissores de pressão Deltabar S que são parte da solução Endress+Hauser utilizadas para garantir a correta medição e controle deste projeto. A solução Ethernet/IP tem a vantagem de apoiar o processo do início ao fim em toda a área de produção, além de facilitar a integração da rede e de aparelhos de campo no ambiente Rockwell Automation.“Tão logo a equipe da Nestlé começou a falar sobre Ethernet/IP, a Endress+Hauser passou a fazer parte da equação”, contou Manfred Rothen, gerente de Vendas para a Alemanha da Rockwell Automation. “A parceria entre a Endress+Hauser e Rockwell Automation e a estratégia e desenvolvimento de produtos das duas empresas deixou claro que estávamos bem alinhados com a direção que a Nestlé queria tomar.” A Endress+Hauser já tinha instalado a nova tecnologia Ethernet/IP no início do projeto Biessenhofen quando implementou o seu sistema de medição de vazão Promass Coriolis, que se encaixou perfeitamente no projeto de automação da Rockwell Automation.

Resultados

O projeto de Biessenhofen, lançado no verão de 2009 e cuja produção começou no verão de 2011, foi um enorme sucesso para todos os envolvidos. A Rockwell Automation forneceu não só o equipamento, mas encarregou-se também da concepção do sistema através de sua divisão Solutions and Services, assegurando, o cumprimento das normas de segurança mais rigorosas. A empresa também fabricou os gabinetes de controle e os entregou à Nestlé prontos para instalação. Isso permitiu economizar um tempo considerável no comissionamento dos equipamentos.

Na Nestlé, as altas expectativas da equipe e dos responsáveis pela produção são particularmente elevadas no que diz respeito à produção sustentável e sem falhas e é exatamente nesta área que reside a força da Rockwell Automation. A fábrica se beneficia da tecnologia de automação estruturada e modularizada, facilitando extensões rápidas e flexíveis do sistema. Da mesma forma, os tipos de sistemas e tecnologias instalados na fábrica da Biessenhofen estão disponíveis e podem ser usados em escala mundial, ajudando a manter o gerenciamento do sistema em longo prazo.

Juntas, a Rockwell Automation e a Endress+Hauser fornecem um sistema integrado comprovado. “Como resultado, o usuário pode analisar dados em tempo real a partir da unidade de produção em sistemas de negócios de nível mais avançado. Isso ajuda os clientes a melhorar a eficiência e transparência de suas instalações – o que se traduz em economias reais em termos de liquidez”, concluiu Dion Bouwer, gerente de produto dos sistemas Fieldbus, da Endress+Hauser.

O uso de soluções padronizadas pela equipe Nestlé facilita significativamente as operações de ajuste dos sistemas e os trabalhos de manutenção.“Esperamos que a tecnologia EtherNet/IP demonstre uma boa escalabilidade,” diz Florian Schreyer. “Ela tem nos proporcionado a grande vantagem de um acesso centralizado à maior parte das informações da fábrica.”