Makineden fazlası: Daha iyi bir tesis performansının kilidini açar

Fabrikalarda iyileştirmeler, genellikle her defasında bir makine üzerinde gerçekleştirilir. Fakat bu makineler bir bütün olarak performans gösterir. Bir soğutma sistemi ve bir kurutucu ayrı ayrı verimli bir şekilde çalışıyorken bir fırsat kaçırılıyor olabilir: Biri ısıyı uzaklaştırırken, diğeri bu ısıya ihtiyaç duyar. Ya da ekipmanlar tam da amaçlandığı gibi çalışıyor olabilir, ancak üretim gereksinimleri artık değişmiş olabilir. Bu ayrıca, tek seferlik bir çalışma da değildir. Daha iyi bir tesis performansı elde etmek, doğru fırsatları belirlemekle başlar, entegre uygulama ile devam eder ve zaman içinde faaliyetlerin iyileştirilmesine bağlıdır. Bu, GEA’nın Better Journey çözümünün ardında yatan düşüncedir: Think Better, Build Better ve Run Better.

Üç süt ürünleri projesi, uygulamada bunun ne anlama geldiğini gösteriyor. Arla Foods’ta, enerji akışlarına daha geniş bir bakış açısıyla bakılması, sprey kurutucunun ötesinde bir fırsatı ortaya çıkardı. Aurivo’da işleme, ısıtma ve soğutma sistemleri birbirleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlandı, böylece pastörizasyon için yakıt harcama ihtiyacı neredeyse ortadan kaldırıldı. Michigan Süt Üreticileri Birliği’nde (MMPA), veriler ve sürekli uzman desteği, kurutucuların performansının zaman içinde korunmasına ve iyileştirilmesine yardımcı olmaktadır.

Farklı tesisler, farklı zorluklar, fakat tek bir ortak yaklaşım: Büyük resmi görün, bunu entegre bir çözüme dönüştürün ve üretim ihtiyaçları değiştikçe sürekli iyileştirme yapın.

Think Better: Doğru soruları sormak

Arla’nın Danimarka’daki AKAFA süt tozu fabrikasında, Arla ve GEA sadece kurutucuyu değil, bir bütün olarak fabrikayı ele aldılar. 2018 yılında yapılan bütünsel bir enerji denetimi, bir fırsat ortaya çıkardı: Sprey kurutucu büyük miktarda ısıya ihtiyaç duyarken, tesisin diğer bölümleri ise soğutmaya ihtiyaç duyuyordu. Aynı çözümün bir parçası olabilecek iki ayrı talep.

Arla ve GEA, GEA AddCool® yüksek sıcaklık ısı pompası sistemini faaliyette olan bir süt ürünleri sprey kurutucusuna entegre ederek dünya bir ilki gerçekleştirdiler. Soğutma sürecinden geri kazanılan enerji artık iyileştirilip, faydalı ısı olarak yeniden kullanılabiliyordu. Sistem, sprey kurutma için gereken sıcak havanın üretilmesinde doğal gaz kullanımını yüzde 59 oranında azaltıyor; yenilenebilir elektrikle çalıştırıldığında, CO₂ emisyonlarını yılda yaklaşık 1.500 metrik ton azaltıyor.

Arla Foods Tedarik Zinciri Sürdürülebilirlik Direktörü Line Brandt Pedersen’in de belirttiği gibi: “AKAFA projesinden öğrenilen en önemli şey, finansal sonuçlar da dahil olmak üzere sürdürülebilirlik ve performansın bir arada yürüyebileceğidir.” Proje emisyonlar konusuyla başladı, fakat çözümün nihayetinde bu üç konuda da işe yaraması gerekiyordu.

Build Better: Büyük resmi hayata geçirmek

İrlanda’daki Aurivo’da, benzer bir yaklaşım sayesinde pastörizasyon için kullanılan yakıt kazanları neredeyse gereksiz hale geldi. Aurivo’nun Killygordon süt ürünleri tesisinin büyük çaplı bir modernizasyonunda, GEA daha büyük bir pastörizatör ve diğer sıvı işleme ekipmanlarını kurarken, aynı zamanda eskimiş bir soğutma sistemini de yenisiyle değiştirdi. Bu, sistemleri birbirleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlama fırsatı yarattı.

GEA, soğutma aşamasında uzaklaştırılan ısıyı atmak yerine, bu enerjiyi geri kazanmak ve onu kullanışlı bir sıcaklığa yükseltmek amacıyla bir ısı pompası entegre etti. Böylece, yaklaşık 78 santigrat derece sıcaklıktaki sıcak su, pastörizasyon için kullanılabilir hale geldi. GEA’da Isı Pompaları Ürün Müdürü Kenneth Hoffmann, “Sadece bir ısı pompası ya da pastörizatör tedarik etmekle kalmadık, pastörizatörü ısı pompası uygulamasına uyacak şekilde optimize ettik,” diye açıklıyor. Petrol yakıtlı kazanlar artık haftada yaklaşık bir saat çalışıyor ve bu süre, her bir proses döngüsünü başlatmak için yeterli.

Mühendislik ekibinin, tam kapasiteyle üretim yapan bir süt ürünleri tesisi üzerinde de çalışması gerekiyordu ve bu nedenle titiz bir koordinasyon kritik önem taşıyordu. Aurivo Mühendislik Müdürü Stephen Carlin, “En büyük korkularımızdan birisi, sistemin uzun süreli devre dışı kalması ve müşterilerimize hizmet verememesiydi,” diyor. Devreye alma sürecinde, süt işleme kapasitesinde veya kalitesinde herhangi bir aksaklık yaşanmadığını bildirdi.

Daha kapsamlı bir modernizasyon çalışması, Killygordon tesisindeki CO₂ emisyonlarını yüzde 80 oranında azalttı. İşleme, ısıtma ve soğutma süreçlerinin tamamında enerji tüketimi yaklaşık yüzde 12 azalırken, saat başına süt işleme kapasitesi yüzde 80 arttı ve yıllık işletme tasarrufu 347.000 €‘yu aştı.

İyi tasarlanmış bir tesis bile kendi kendine optimum durumda kalamaz. Ürünler, üretim hacimleri ve çalışma koşulları sürekli değişiyor ve bu da optimizasyonun devam etmesi gerektiği anlamına geliyor.

Run Better: Zaman içinde gelişme

Michigan eyaletinin Ovid kentindeki MMPA tesisinde, operatörlerin sıkça değişmesi, sprey kurutucunun performansındaki istikrarsızlığa katkı sağlıyordu. GEA OptiPartner gelişmiş proses kontrolü, kurutucunun matematiksel bir modelini canlı işletim verileriyle bir araya getirerek performansın bireysel olarak bir operatöre bağımlılığını azalttı. Sistem, sıcaklık ve hava akışı gibi çalışma parametrelerini otomatik olarak ayarlayarak, üretimi optimum seviyeye yakın tutmak için gereken sürekli ince ayarların büyük bir kısmını gerçekleştirir.

Kazanımlar proses genelinde kendini gösterdi: Verimlilik arttı ve kurutucunun spesifik enerji tüketimi yüzde 6,4 azaldı. İyileştirmeler, OptiPartner’in 2021 yılında kurulmasından bu yana sürdürülmektedir. Fakat sistemin kendisi statik değildir. Tarifler değiştikçe, ekipmanlar yeniden yapılandırıldıkça veya üretim öncelikleri değiştikçe sistem de gelişebilir.

GEA, OptiPartner’i sürekli optimizasyona yönelik bir abonelik hizmeti olan Performance Care ile bir arada sunmaktadır. GEA’nın özel bir uzmanı, tesisle birlikte çalışarak performans verilerini kullanarak işletme parametrelerini iyileştirmekte, sorunları gidermekte ve zaman içinde yeni fırsatları belirlemektedir. GEA Dijital Optimizasyon Uzmanı Kristina Uhd’un ifadesiyle: “İşimiz aslında devreye alma aşamasından sonra başlıyor.” MMPA Mühendislik Direktörü Gasper Calandrino için, bu devamlı ilişki anahtar önem taşıyor: “Bizim için büyük kazanç, sistem ve proses performansı ile her zaman bağlantıda olan bir kaynağımız olması.”

Bir sonraki fırsat

Bu projeler, günümüzde tesis performansı gerçekliğini ortaya koymaktadır. Bir fabrika, sadece bir makineler topluluğu değil, birbiriyle etkileşim halindeki proseslerden oluşan ve sürekli değişen bir sistemdir. Beş yıl önce optimize edilen bir tesis, şu anda biraz farklı bir görev üstleniyor olabilir.

Her iyileştirme büyük çaplı yeni bir kurulum ya da algoritma gerektirmez. Bir tesisin hizmet ömrü boyunca, bakım çalışmaları, ekipman iyileştirmeleri, retrofitler ya da sadece yıllar önce tasarlanmış bir prosesi yeniden gözden geçirmek suretiyle yeni fırsatlar ortaya çıkabilir. Devreye alma önemli bir kilometre taşıdır, fakat bir tesisin alması gereken son verimlilik kararı değildir.

Ve çalışmalar üç müşteriyle de devam etmektedir. Arla ve GEA, AKAFA tesisinde ilave sprey kurutucuların aşamalı olarak devreye alınmasını değerlendiriyor. Aurivo’da, GEA’nın devamlı hizmet, izleme ve optimizasyon desteği sağladığı projede, inşaat aşamasından işletme aşamasına geçmiştir. Ve MMPA’da ise, sprey kurutucuda ileri düzey proses kontrolü konusunda edinilen deneyim bir sonraki fırsatı işaret ediyor: bu yaklaşımı evaporatörlere de uygulamak.

Her durumda, bir adım bir sonrakine götürüyor. Daha iyi tesis performansı, tek başına bir teknoloji veya bir karar ile sağlanamaz. Bu, yolculuğu bir bütün olarak değerlendirmekle sağlanır. Bu üç proje bir arada, Think Better, Build Better ve Run Better süreçlerinin birbirleriyle nasıl bağlantılı olduğunu göstermektedir: Tesisin tamamını anlamak, neyin inşa edileceğini belirler ve tesisi işleterek elde edilen deneyim ise bir sonraki adımda nereye bakmanız gerektiğini gösterir.

Bir tesis asla yerinde saymadığı için, onu iyileştirme çalışmaları da asla durmaz.