Polyamid je základním materiálem pro výrobu celé řady předmětů každodenní potřeby – od oblečení a obuvi až po automobilové komponenty. Společnost Cathay Industrial Biotech Ltd. dnes ve své digitální továrně v Číně vyrábí tento oblíbený materiál z obnovitelných zdrojů – z biomasy.
Výroba oblíbené suroviny, polyamidu, z kukuřice není vůbec jednoduchá, protože se při tomto procesu využívají složité a mutabilní organismy. Vzhledem ke komplexitě vztahů mezi jednotlivými kmeny, k podmínkám reakce a výtěžnosti je nesnadným úkolem i zvládnout ty nejjemnější detaily celé přeměny.
„Díky velkým datům se dozvíme více informací o zákonitostech, kterými se produkce řídí,“ vysvětluje předseda představenstva a generální ředitel společnosti Cathay Liu Xiucai. „Účinnost biovýroby můžeme ve skutečnosti vylepšit pouze začleněním celého výrobního řetězce do řízení hardwaru a softwaru, automatickým sběrem, zpracováním a analýzou dat a zpětným využitím výsledků této analýzy ve výrobě.“
Při tradiční výrobě v petrochemických závodech se polyamid syntetizuje z fosilních surovin. Cathay Industrial Biotech Ltd. však využívá zcela nový přístup. Ve své digitální továrně vyrábí polyamidová vlákna z kukuřice a další obnovitelné biomasy. Uhlíková stopa vláken vyrobených z kukuřice je o 50 procent nižší oproti vláknům vyrobeným z ropy. Jedním z hlavních prvků, které se podílejí na obnovitelné biovýrobě, je technologie digitální továrny společnosti Siemens.
„Konvenční petrochemie čelí riziku vyčerpání tradičních zdrojů a problémům s emisemi CO2. Biovýroba nabízí oproti chemickým procesům celou řadu výhod, například možnosti využití obnovitelných zdrojů, nenáročné reakční podmínky a šetrný přístup k životnímu prostředí,“ dodává Liu.
A jak tedy digitální továrna společnosti Cathay funguje? Podívejte se, jakým způsobem digitalizace přispívá k vyšší produktivitě jednotlivých součástí závodu.
Výzkumníci společnosti Catha prozkoumají každoročně více než 500 tisíc vzorků, v nichž vyhledávají kmeny mikroorganismů a fermentační podmínky pro průmyslovou výrobu. Při bádání využívají software Simatic SIPAT s technologií analýzy procesů (PAT). Software SIPAT jim pomáhá přesně identifikovat vztahy mezi jednotlivými důležitými parametry a výnosem pomocí digitální analytiky, což výrazně snižuje počet potřebných procesů.
Jakmile se biovýroba spustí, nelze ji přerušit. To si vyžaduje ucelenou integraci celého automatizačního systému. Plynulost výroby zajistí distribuovaný řídicí systém Simatic PCS 7 společnosti Siemens, a systém digitálního řízení továrny Comos zatím vytvoří jednotné digitální modely. Své digitální dvojče tak má celá řada prvků – od procesů, elektrických systémů, přes nástroje a automatické řízení až po potrubní vedení.
Odborníci společnosti Siemens poskytují u zákazníka praktická školení a pomáhají tak při budování úspěšného týmu zkušených inženýrů
Stabilní a efektivní výrobu ve společnosti Cathay zajistí systém pro realizaci výroby Simatic IT. Každý den odesílá operátorům elektronické pracovní příkazy, vyhodnocuje kvalitu práce a provádí přesné záznamy. Výroba nepokročí do další fáze dříve, než jsou na svém místě všechny ingredience a než je dokončen proces fermentace u všech semen.
Automatizační programy navíc nahradí celou řadu výrobních kroků a umožní snížení provozních nákladů a chybovosti. Digitální systém zároveň poskytuje zpětnou vazbu v reálním čase a přímo se tak podílí na vyšší efektivitě. Bezpečné uložení procesních parametrů zajistí důvěrnost informací o použitých surovinách, recepturách a podmínkách zpracování. Simatic IT dokáže dokonce automaticky přiřadit recepturu k dané surovině.
„Díky výstavbě digitální továrny ve Wusu v provincii Xinjiang dokáže naše společnost využít poznatky získané z velkých dat, které zlepšují výrobní proces. Právě v tom tkví síla digitalizace.“
V digitální továrně může být digitální i údržba: software Comos automaticky vytváří plány údržby na základě stavu zařízení a poskytuje aktuální přehled o stavu každého zařízení v továrně. V případě chyby odešle Simatic PCS 7 okamžitě příslušné upozornění a software Comos zašle odpovědnému pracovníkovi příkaz k opravě. Po opravě závady se automaticky vygeneruje elektronický záznam, který lze využít jako referenci pro budoucí údržbářské práce a zlepšování efektivity. Nová továrna ve Wusu není jen moderním výrobním závodem. Podle ředitele Liu definuje i budoucnost biotechnologií: „Biotechnologie mohou být využity pro výrobu lepších materiálů, pro hospodárnější výrobu ve srovnání s petrochemickým průmyslem a k hromadné výrobě.“
Nová továrna ve Wusu není jen moderním výrobním závodem. Podle ředitele Liu definuje i budoucnost biotechnologií: „Biotechnologie mohou být využity pro výrobu lepších materiálů, pro hospodárnější výrobu ve srovnání s petrochemickým průmyslem a k hromadné výrobě.“
Vypravte se s námi do historie české energetiky, společně ale nahlédneme i do její budoucnosti. Hostem podcastu je Tomáš Hüner, ředitel divize chytré infrastruktury v českém Siemensu, který se oblasti energetiky věnuje již více než 30 let.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
