التعطش للاستدامة
05 Sep 2022
صناعة المشروبات ليست الصناعة الوحيدة التي تعمل بجد لتحسين الاستدامة. تقليل استهلاك الوقود الأحفوري والمياه، وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والنفايات، وزيادة العائد والجودة من المواد الخام إلى أقصى حد تُعد من الأمور الضرورية في جميع القطاعات الصناعية.
جلسنا مع الدكتور مارك شنيبرجر، رئيس تطوير تطبيقات المشروبات والجعة، والدكتور ستيفان بيكوروني، نائب الرئيس لتكنولوجيا عمليات الفصل والابتكار، للتحدث عن أكبر التحديات التي تواجه صناعة المشروبات اليوم وكيف يمكن أن تساعد GEA في معالجتها.
ما هي القضية الرئيسية في الصناعة والدافع نحو التغيير؟
مارك شنيبرجر: “الاستدامة والرقمنة دون أدنى شك. كان هنالك حديث عن الاستدامة لعقد من الزمان أو أكثر، ولكن على مدار السنوات القليلة الماضية، انتقلت المؤسسات من جميع الأحجام، بدءًا من أكبر شركات المشروبات متعددة الجنسيات، وصولًا إلى مصانع الألبان متوسطة الحجم ومصانع الجعة المتخصصة، إلى وضع التنفيذ، ونحن نستكشف كيفية استخدام التكنولوجيا لجعل عملياتهم أكثر استدامة. ويشمل مفهوم الاستدامة هذا تقليل استهلاك الوقود الأحفوري، وخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والنفايات، وتوفير المياه والطاقة، والنظر في أشياء مثل التغليف المتجدد. من ناحية أخرى، تُعد الرقمنة عامل التمكين الرئيسي لفهم عمليات الإنتاج بشكل أفضل، ليس فقط لتحسين الاستدامة، بل وللمساعدة في زيادة الكفاءة والإنتاجية أيضًا".
لنتحدث عن الاستدامة أولًا، ما هي العوامل التي تدفع صناعة المشروبات للنظر بجدية في الاستدامة؟ هل يمكنك أن تعطينا مثالًا على دافع تمكين للاستدامة؟
ستيفان بيكوروني: "بصرف النظر عن الحاجة الملحة لتقليل استخدامنا للمياه والوقود الأحفوري والموارد الأخرى غير المتجددة، تواجه الصناعة تكاليف سريعة التزايد مقابل كل شيء تقريبًا، بما في ذلك المواد الخام والمواد الاستهلاكية. لاحظ أحد العملاء الذين تحدثت معهم مؤخرًا أن تكاليف شاحنة عصير التوت أصبحت الآن على قدم المساواة مع تكاليف شاحنة السيارات المحملة بالسيارات الرياضية. تؤدي تكاليف المواد الخام هذه إلى زيادة العبء على عملائنا، الذين يحتاجون إلى زيادة العائد من جميع مكوناتهم. كما يجب عليهم أيضًا تحقيق أقصى استفادة من المواد الاستهلاكية مثل مواد التنظيف الكيميائي، بالإضافة إلى الموارد، بما في ذلك المياه والكهرباء، وإلا فإن التأثير الضار سيكون ارتفاعًا أكبر في الأسعار بالنسبة للمستهلكين".
"بالنسبة لبعض النباتات في المناطق الجغرافية التي تعاني من الإجهاد المائي، فإن الدافع لخفض استخدام المياه بنسبة طموحة للغاية لا يقتصر فقط على توفير التكاليف، بل هو هدف أساسي، قد يؤدي إلى إغلاق المصانع إذا لم يتحقق."الدكتور مارك شنيبرجر، رئيس تطوير تطبيقات المشروبات والجعة، GEA
الدكتور مارك شنيبرجر، رئيس تطوير تطبيقات المشروبات والجعة، GEA
مارك شنيبرجر: "المسألة ليست حول التكلفة فحسب. أقرت إحدى مصانع الجعة متعددة الجنسيات التي تحدثنا معها أنه بالنسبة لبعض محطاتها في المناطق الجغرافية التي تعاني من الإجهاد المائي، كان الدافع لخفض استخدام المياه بنسبة طموحة للغاية لا يقتصر فقط على توفير التكاليف، بل كان هدفًا أساسيًا قد يؤدي إلى إغلاق المحطة إذا لم يتحقق.
بالطبع هناك عوامل أخرى تدفع الشركات للنظر في العمليات المستدامة. ضريبة ثاني أكسيد الكربون، التي يتم تطبيقها بدرجات متفاوتة على مستوى العالم، تحفز الصناعة على تقليل استخدامها للوقود الأحفوري، بالإضافة إلى النظر في كيفية استخدام أي كمية من ثاني أكسيد الكربون قد تتولد بشكل لا مفر منه كمنتج ثانوي لإنتاج الإيثانول على سبيل المثال. هل يمكننا إدماج ثاني أكسيد الكربون بشكل مفيد في المعالجة، كعلف لتخمير الطحالب، ربما؟ يمكن أن يكون لهذا فائدة مزدوجة تتمثل في تقليل ضريبة ثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى تشكيل منتج جانبي آخر ذي قيمة من عملية تخمير الطحالب هذه."
إنه موجود، الأمر ممكن: يساعد استخدام حل استرداد ثاني أكسيد الكربون من GEA المنتجين على إعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون من محطة الجعة أو التخمير بالتقطير لتأمين الإمداد بالكربون بدلًا من مجرد إطلاقه في الهواء.
هل يمكنك إعطاء مثال على كيفية تسخير خبرة GEA لتحقيق الاستدامة في ظروف العالم الحقيقي؟
مارك شنيبرجر: "هنا في GEA، لدينا المعرفة والخبرة في الصناعة والعمليات والتكنولوجيا والهندسة، للتعامل مع هذه الجوانب المختلفة للاستدامة بشكل فردي، وككل أيضًا. نبدأ دائمًا بالتحدث مع العميل حول الأعمال الحالية وتشغيلها والإعداد المادي وأهدافها. ونظرًا لامتلاكنا معرفةً عميقةً في العديد من مجالات العمليات والهندسة المختلفة، فإننا نتطلع دائمًا إلى تطوير حلول برامج وأجهزة جديدة تتخطى الحدود.
"من المهم أن نتعلم من التكنولوجيا وحلول المشاريع المطبقة بنجاح في صناعة ما ونكيفها وننقلها إلى صناعات أخرى."الدكتور ستيفان بيكوروني، نائب الرئيس لتكنولوجيا عمليات الفصل والابتكار، GEA
الدكتور ستيفان بيكوروني، نائب الرئيس لتكنولوجيا عمليات الفصل والابتكار، GEA
مارك شنيبرجر: "أدى مشروعنا الرائد مع Innocent إلى بناء أول محطة لتصنيع العصير الخالي من الكربون. قامت GEA بتكوين وتوفير تكنولوجيا العمليات الرئيسية والتبريد ومضخات الحرارة لموقع Innocent الجاهز للتشغيل في روتردام، والذي أُطلق عليه اسم "The Blender" (الخلاط). كان الإنجاز عبارة عن شراكة حقيقية بين GEA وInnocent من البداية وحتى النهاية. كان علينا التفكير خارج الصندوق، والنظر في كل جزء من المعالجة، مع الأخذ في الاعتبار البنية التحتية المحلية والبيئة، وتجاوز العوائق التكنولوجية. يعرض مرفق Innocent الخبرة التي تمتلكها GEA في المجالات الرئيسية لتوفير الطاقة بما في ذلك المضخات الحرارية والتبريد لقطاع العصائر والسموزيس، بالإضافة إلى أنه أظهر أيضًا ما يمكن تحقيقه للعملاء في الصناعات الأخرى، مثل مصانع الجعة والألبان. أخبرني أحد عملائنا مؤخرًا أنهم يرغبون كثيراً في بناء "مرفق Innocent لمصانع الجعة" خاصتهم.
ستيفان بيكوروني: "من المهم أن نتعلم من التكنولوجيا والحلول المطبقة بنجاح في مشاريع صناعة ما ونكيفها وننقلها إلى قطاعات أخرى. على سبيل المثال، كيف يمكن تكييف أنظمة التنظيف المكاني الموفرة للمياه والمواد الكيميائية التي يمكن اعتبارها الآن معيارًا في صناعات التخمير والألبان، وتطبيقها في مجالات أخرى من قطاع الأغذية والمشروبات. تُستخدَم معدات مثل أجهزة الطرد المركزي، على سبيل المثال، في العديد من مجالات الصناعة، ومن خلال مشروع واحد شاركنا فيه - هذه المحطة لمعالجة مياه الصرف الصحي - أثبتنا أنه من الممكن تقليل استهلاك طاقة أجهزة الطرد المركزي بنسبة 15-20٪. يمكننا التعلم من هذا وتطبيق ما تعلمناه في الصناعات الأخرى. يمكن أن تعني الاستدامة أيضًا استخلاص المنفعة مما كان يُعتبر تقليديًا من فواقد النفايات، مثل الحبوب المستهلكة من صناعة التخمير، والتي لم يكن لها تاريخيًا قيمة تذكر مثل أي شيء آخر غير علف الحيوانات. نقوم اليوم بتطوير عمليات وتقنيات جديدة يمكن استخدامها لتحويل هذه المنتجات الثانوية منخفضة القيمة إلى مصادر جديدة للإيرادات".
عرضت شركة RSCUED السويدية كيفية معالجة هدر الأغذية بكفاءة. مع Vaculiq المبتكر من GEA، يقومون بتحويل أطنان من فائض الفاكهة والخضروات إلى عصير ممتاز كل يوم.
لنتحدث عن الرقمنة، ما هو الدور الذي تلعبه الرقمنة في الاستدامة وتحسين عمليات الإنتاج بشكل عام؟
مارك شنيبرجر: "الرقمنة، بالتأكيد، هي عامل تمكين رئيسي. بدلًا من مجرد الاستمرار في تشغيل العمليات بالطريقة نفسها التي استخدمناها لعقود من الزمن، تتجه الصناعة إلى الأنظمة الرقمية التي يمكن أن تساعدنا في استخلاص نظرة ثاقبة عن ما يحدث داخل العملية نفسها، وتوضيح كيف يمكن تحسين العمليات بشكل أفضل لزيادة الاستدامة مع تعزيز الكفاءة العامة والعوائد. تساعدنا المستشعرات الذكية والأتمتة والبرامج التحليلية على فهم العمليات وتحسينها بشكل أفضل. قد يعني هذا أنه يمكننا تقليل درجة الحرارة أو الضغط، أو مدة مرحلة المعالجة. حتى التغييرات الصغيرة في معلمات العملية التي توفر الطاقة أو المياه، أو تقلل من النفايات أو تزيد العوائد، يمكن أن يكون لها تأثير إجمالي كبير على الاستدامة والكفاءة. إن InsightPartner وOptiPartner من GEA هما حلان ذكيان يمكنهما مراقبة العمليات في صناعة التخمير وتقديم تحليل لها، بالإضافة إلى إجراء تعديلات من شأنها تحسين العمليات. يوفر InsightPartner البيانات والرؤية العملية التي تعطينا نظرةً عامةً وفهمًا أفضل بكثير للكيفية التي تجري بها المعالجة حقًا، كما يحدد مجالات تحسين الكفاءة وإمكانية التكرار. انتقل خطوة إلى الأمام، وسيقوم حل OptiPartner الخاص بنا بتحليل كل هذه البيانات لإحداث التغييرات التي من شأنها تحسين العملية. تعمل البرامج الذكية بجانب الأتمتة معًا لضبط العمليات، وللمساعدة في تقليل الحاجة إلى التدخل اليدوي أيضًا."
ستيفان بيكوروني: "يجب أن يكون للرقمنة قيمة يمكن إثباتها. تُعد OptiPartner وInsightPartner منصتين برمجيتين محددتين يمكن للعملاء تركيبهما للحصول على البصيرة واتخاذ خطوات إيجابية من شأنها أن تساعد في جعل عملياتهم أكثر كفاءة واستدامة. لكن يمكن لشركة GEA الآن أيضًا الحفاظ على إمكانية الوصول إلى غالبية أجهزتها المثبتة، من خلال اتصال سحابي يتيح لنا الوصول عن بُعد إلى المعدات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. تمنح اتفاقيات مستوى الخدمة الخاصة بنا العملاء مرونةً لاختيار حزمة الخدمة التي تناسب احتياجاتهم. من خلال حِزم الخدمة هذه، يمكننا إجراء مراقبة الحالة، واستخدام البيانات التشغيلية للآلة بفعالية لمعرفة وتنبيه العملاء، على سبيل المثال، عندما يحتاج المحمل أو مكون آخر إلى التغيير أو عندما يكون معرضًا لخطر الفشل أو حينما يأتي وقت الصيانة. لا يؤدي هذا النهج إلى زيادة السلامة التشغيلية فحسب، بل يزيد أيضًا من توفر هذه الآلات، لأنه يمكنك التنبؤ بوقت التعطل للإصلاحات أو الصيانة، بدلًا من الاضطرار إلى التعامل مع التوقفات غير المتوقعة. يساعد الحفاظ على الآلات في أفضل حالات التشغيل أيضًا على ضمان وجود أفضل كفاءة فيما يتعلق باستخدام الطاقة والمياه والإنتاجية".
يمكن لشركة GEA الاحتفاظ بجميع أجهزتها المثبتة تقريبًا في المتناول، من خلال اتصال سحابي، مما يتيح لنا وصولًا عن بُعد إلى المعدات على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. جنبًا إلى جنب مع اتفاقيات مستوى الخدمة، مثل GEA Performance Plus، يمكن للعملاء اختيار حزمة خدمة نقوم فيها بمراقبة الحالة.
ستيفان بيكوروني: "مع ذلك، لهذه التكنولوجيا إمكانات للتطور في المستقبل: فبصرف النظر عن مراقبة وظيفة الآلة، فإنها توفر إمكانية الحصول على بيانات العملية ومراقبتها أيضًا. باستخدام الذكاء الاصطناعي، يمكنك استخدام هذه البيانات لضبط معلمات المعالجة لتصبح أكثر كفاءة. يمكن للعميل بعد ذلك تحسين استخدام معداته وضبط المعالجة بشكل دقيق لتقليل استهلاك الطاقة أو خفض التكاليف أو تحسين الإنتاجية والجودة".
ماذا لو كان العميل يتطلع إلى تحقيق ما لا يمكن تحقيقه؟
مارك شنيبرجر: "هنا يظهر تفوق GEA. لدينا الخبرة والتجربة في مجموعة متنوعة من الصناعات. لكننا نفهم أيضًا أن عملاءنا يريدون حلولًا عملية وقابلة للتطبيق. لذلك، مهما كانت النقطة النهائية التي يرغب العميل في الوصول إليها - من صمام جديد، إلى حل مضخة حرارية، أو مبرد ونظام أتمتة، أو حتى محطة متكاملة وجاهزة للتسليم، كما هو الحال مع مشروع Innocent - سننظر في كل عمولة، أو مشكلة، من أساسها. ومن خلال العمل مع العميل لتقديم المشورة حول المكونات والمعدات والعمليات وتطويرها واختبارها، يمكننا معالجة كل جزء من التحدي، مع مراعاة الاستدامة طوال الوقت. تتواجد مراكز الاختبار العالمية الخاصة بنا حتى نتمكن من العمل مع عملائنا لاختبار العمليات والآلات ومعرفة كيفية عملها في بيئة الحياة الواقعية، بالإضافة إلى تسهيل التطورات الجديدة داخل GEA."
ستيفان بيكوروني: "ونظرًا لامتلاك GEA كل هذه المعرفة في شركة واحدة، يمكننا أيضًا البحث عن حلول جديدة حينما لا يتوفر حل بالفعل، أو إلقاء نظرة لمعرفة الخيارات الأخرى التي قد تكون موجودة بالفعل في السوق - ليس من الضروري دائمًا تضيع الوقت والجهد."
إنتاج العصير الخالي من الكربون؛ تلهم شركتا GEA وInnocent التغيير على نطاق أوسع.
