Case Valio

Valio

Valio Oy on maitotuotteiden johtava kehittäjä ja valmistaja Suomessa. Valion tuotevalikoimaan kuuluu noin 1 000 tuotetta ja vuosittain lanseerataan yli 100 uutuustuotetta. Tuotteita ovat mm. maidot, juustot, kermat, voit, rahkat ja jogurtit. Valiolla on tuotantolaitoksia Suomessa 12 paikkakunnalla ja vientiä yli 60 maahan. Vienti sisältää kaupassa myytävien tuotteiden lisäksi elintarviketeollisuuden raaka-aineita: voita ranskalaisiin croisantteihin ja maitojauheita, joista tehdään esimerkiksi jäätelöitä, suklaata ja lastenruokia. Valiolla on töissä noin 4 000 eri alojen ammattilaista ja Valion innovaatioilla on 350 patenttia ympäri maailman.

Industry 4.0 tuotantojärjestelmien integrointi OPC UA -teknologialla

Industry 4.0 tuotantojärjestelmissä tavoitteena on älykäs ja joustava tuotanto, mahdollistaen lyhyet asetusajat tuotantolinjoilla. Valiolla tuotteiden laatu- ja jäljitettävyysvaatimukset ovat erittäin korkealla tasolla, jolloin tuotantotiedon sujuva ja luotettava siirto eri järjestelmien välillä on ratkaisevan tärkeää. Tähän tarpeeseen Prosys kehitti Valiolle OPC UA –standardin mukaisen automaatiojärjestelmien ja valmistuksenohjausjärjestelmien välisen integraatio-ohjelmiston.

Reference Architecture Model for Industry 4.0

Valio on edelläkävijäyritys sekä tuotteiden että tuotannon kehittämisen suhteen, ja Valiolla onkin 350 patenttia ympäri maailman. Tuotantoa kehitetään jatkuvasti ja useiden toimittajien kanssa, valiten parhaat ratkaisut kuhunkin tarpeeseen. Valio on saanut OPC UA teknologiasta aikaisemmin ja enemmän hyötyä, kuin muut yritykset keskimäärin. Oikeat päätökset vahvistuivat, kun kansainvälisesti seurattu ja sovellettu Reference Architecture Model for Industry 4.0 määritteli OPC UA -teknologian käytettäväksi sekä tiedonsiirrossa että tietomallinnuksessa.

OPC UA tarjoaa myös korkeaa tietoturvaa sekä laajimman tuen automaatio- ja valmistuksenohjausalan toimittajien osalta, joten se on ollut hyvä valinta yhtenäistämään Valion kaikilla laitoksilla tuotannon eri järjestelmät. Valion kehityspäällikön Mika Puustisen mukaan Prosysin vahvuuksia ovat OPC UA teknologian osaaminen, joustavuus ja tehokas ratkaisujen toteutus. ”Prosys:lla on pitkäaikainen kokemus ja hyvä osaaminen tuotannon ohjelmistokehityksessä ja OPC UA -teknologiassa” kertoo Puustinen yhteistyöstä. ”Meille on myös tärkeää, että kumppani on luotettava ja pitkäjänteinen yhteistyö mahdollista”.

OPC UA -integraatioratkaisu

Integraatioratkaisussa käytetään OPC UA –standardin mukaista tiedonsiirtoa automaatiojärjestelmien liittämiseen Valion valmistuksenohjausjärjestelmään (MES) sekä tuotannon tehokkuuden seurantajärjestelmään (KNL). Automaatiojärjestelmien osalta kyseessä ovat sekä laajat hajautetut automaatiojärjestelmät (DCS) että suppeammat ohjelmoitaviin logiikoihin (PLC) perustuvat järjestelmät. Lisäksi asennuskannassa on PC-pohjaisia ja sulautettuja ratkaisuja tuotantolinjojen ja laitteiden ohjaukseen. Kaikkiin näihin on ollut saatavissa OPC UA server tai OPC classic server, tai sellainen on ollut kehitettävissä.

Integraatiota varten kehitetyt ohjelmistot toimivat Microsoft .NET–ympäristössä ja kehityksessä on käytetty Microsoft Visual Studio -kehitystyökalua. OPC UA:n vastinrajapintana käytetään ensisijaisesti valmistuksenohjausjärjestelmän Oracle-tietokantaa. MES-järjestelmä käyttää myös OPC UA ohjelmiston tarjoamaa räätälöityä HTTP REST/JSON API:a hakeakseen dataa OPC UA servereiltä.

OPC UA tiedonsiirron hallinnointi tehdään NodeJS + Angular teknologioilla kehitetyllä selain-käyttöliittymän tarjoavalla sovelluksella. Esimerkiksi uusia trendejä voidaan helposti lisätä tiedonkeruuseen tai määritellä muodostettavia tuotantosanomia. Ominaisuuksiin kuuluu myös tietojen varmentamista poikkeustilanteiden varalta ja reaaliaikaista OPC UA -yhteyksien valvontaa, jossa erityinen valvontasivusto helpottaa asiantuntijoiden työtä.

Valmistuksenohjausjärjestelmään siirrettäviin tietoihin kuuluu prosessisanomia sekä mittausdataa. Yhteyden läpi siirretään myös valmistuksenohjausjärjestelmältä automaatioon mm. prosessitilauksia ja reseptejä. Tuotannon tehokkuuden seurantaa varten tarvitaan jatkuvaa reaaliaikaista tietoa tuotantoprosessien tilasta, ja tätä varten OPC UA –ratkaisun kautta välitetään mittauksia KNL-laskentaa ja raportointia suorittaville järjestelmille.

OPC UA:n avulla kaikki edellä mainitut tiedonsiirtotarpeet saadaan hoidettua keskitetysti yhden luotettavan ja helposti konfiguroitavan yhteyden kautta. Klassisen OPC serverin tarjoaviin järjestelmiin päästään kiinni käyttämällä OPC UA Gateway -muunninohjelmistoa. Ratkaisu parantaa myös tietoturvaa, sillä OPC UA mahdollistaa uusimpien tietoturvamenetelmien käytön kuten salauksen ollen samalla helposti reititettävissä segmentoidussa ja kovennetussa tehdasverkossa. Integraatioratkaisu on helposti laajennettavissa uusiin tarpeisiin ja sillä voidaan hoitaa tehdasjärjestelmien ja automaation väliset tiedonsiirtotarpeet kaikilla Valion tuotantolaitoksilla yhtenäisellä ja valmistajariippumattomalla tavalla.

Haluamme että meillä on tulevaisuuteen katsova ja alansa huippua edustava toimittaja, joka ymmärtää tuotantoympäristön tarpeet ja pystyy toteuttamaan vaativatkin tehdasjärjestelmäintegraatiot. Lisäksi OPC UA on osoittautunut oikeaksi pitkän elinkaaren omaavaksi teknologiaratkaisuksi, jonka käyttö tuotantolaitoksilla ja tuki toimittajien valikoimissa lisääntyy jatkuvasti“.

Mika Puustinen,
Kehityspäällikkö, Valio

Ota yhteyttä

Kiinnostuitko?

Ota meihin yhteyttä niin palaamme asiaan toivomallasi tavalla.