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Estudo de caso

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A Vinícola Oxford Landing de Yalumba inova na produ??o de vinho

Atendendo às demandas dos consumidores no decorrer da varia??o sazonal com uma solu??o avan?ada de automa??o e controle de processo da Rockwell Automation.

A Oxford Landing Estate Vineyard and Winery recebe esse nome em homenagem ao local onde pastores alimentavam as ovelhas. Hoje é o lar de um grupo leal que se dedica com grande orgulho à fabrica??o de vinhos de qualidade, apreciados por todo o mundo.

Com 650 acres de videiras, a Oxford Landing Estate n?o é pequena, mas conta com um micro gerenciamento de 130 blocos de 5 acres, como ecossistemas separados, e as uvas recebem exatamente o que necessitam para se obter sabor de excelência.

Técnicas como a poda detalhada, manuten??o da cobertura vegetal e desbaste de colheita permitem um controle completo da vinha para expressar a individualidade de cada bloco. A Oxford Landing orgulha-se de sua agilidade, suficiente para colher pequenos lotes da fruta assim que ela amadurece, de modo que n?o se perca o frescor.

Localizada no lado norte do Barossa Valley, a chave de sucesso da Oxford Landing Estate Winery é a capacidade de obter um fluxo de produ??o contínuo por meio de um sofisticado sistema de controle e automa??o. Na vinícola, o tempo certo é essencial, pois as uvas precisam ser processadas em um prazo bem curto, quando o conteúdo de ácido e a?úcar s?o os ideais.

Para isso, além de continuar atendendo a crescentes demandas de consumidor, os vinicultores est?o recorrendo à tecnologia para dinamizar o processo.

Mais de uma década de servi?os e suporte

Yalumba é a vinícola familiar mais antiga da Austrália e uma das maiores exportadoras de vinho do país. A vinícola Angaston foi fundada em 1849 no famoso Barossa Valley no Sul da Austrália. Mas com o tempo a demanda dos vinhos da Yalumba ultrapassou a capacidade de processamento da instala??o histórica de Angaston. Isso levou à funda??o da Oxford Landing Estate Winery, que agora é a principal produtora de vinhos da Oxford Landing Estate e as populares variedades de garrafas de vinho de dois litros da Yalumba.

Um dos principais desafios da vinícola é produzir a consistência esperada pelos consumidores, eles se acostumam com determinado rótulo e esperam que ele tenha o mesmo sabor, porém a cada ano o nível de acidez é diferente, o conteúdo de a?úcar é diferente, portanto o aroma e a cor das uvas s?o diferentes também.

De acordo com John Ide, Gerente de Opera??es da vinícola, na Yalumba, “o objetivo da vinícola Oxford Landing era ser ecologicamente correta, incorporando as últimas tecnologias de produ??o de vinho, mas com uma metodologia de fluxo de processo totalmente nova e exclusiva. O objetivo era obter melhor gest?o do processo e do produto.”

A agilidade necessária para atender às demandas, em frequente evolu??o, da produ??o, foi atendida de forma inédita por meio das solu??es de automa??o do processo da Rockwell Automation. A isso se somam as eficiências de ponta a ponta no controle de toda a fábrica, inerentes na Integrated Architecture, tornando essa solu??o um verdadeiro sucesso para Yalumba.

A Oxford Landing Estate Winery foi comissionada em 2005 e tornou-se capaz de atender aos requisitos do mercado e de melhorar a qualidade do produto há mais de uma década. O segredo, diz Ide, s?o os fluxos de processo automatizados que garantem que as uvas sejam fermentadas sob condi??es ideais, diante da produtividade de alto volume. é essencial manter o controle permanente da taxa de fermenta??o e minimizar a oxida??o, ambos altamente dependentes da temperatura.

Do momento em que a casca é rasgada durante a colheita, é importante passar o produto rapidamente pelos estágios de tritura??o, resfriamento e aos ambientes controlados dos tanques de fermenta??o.

Cada fluxo de processo em um dos três compartimentos de funil de recebimento/triturador, onde as cargas s?o convertidas em mosto de uva, uma mistura de polpa, casca e sementes. O mosto é ent?o bombeado por um dos três resfriadores de mosto para reduzir a temperatura para uns 12 graus Celsius para vinho branco e aquecer ou resfriar para 25 graus, para vinho tinto. Para produzir vinho branco, a polpa é extraída da casca e das sementes e clarificada antes da fermenta??o; inversamente, o vinho tinto é fermentado com as cascas no recipiente de fermenta??o. Para os dois tipos de vinho, o vinho premium ou de primeira fermenta??o é drenado e mantido separado do segundo fluxo ou prensagens do produto extraído no processamento e armazenamento subsequente. Depois de serem fermentados, os vinhos s?o clarificados e combinados no produto final antes da filtragem e do envasamento.

Virtualiza??o e visibilidade

O sistema de controle e automa??o tem uma importante fun??o na Oxford Landing, o sistema executa um sofisticado controle nos diversos fluxos de processo, e ao mesmo tempo permite que os vinicultores exer?am influência e utilizem sua experiência para alcan?ar o resultado desejado.

A principal interface do usuário para o sistema é um servidor virtualizado suportado por dois clientes virtualizados e seis clientes locais, executando o FactoryTalk? View SE. Os vinicultores e operadores utilizam essa IHM no nível de supervisor para especificar fluxos de processos, velocidades de tritura??o e cronogramas de fermenta??o, além de monitorar o status operacional de toda a fábrica.

A vinícola em Angaston permite que os operadores de manuten??o mantenham uma vigilancia atenta sobre as tendências usando acesso remoto via FactoryTalk ViewPoint ou os clientes virtuais sem precisarem vir até o local. Esse sistema é integrado ao sistema de gest?o de vinho proprietário da Yalumba, um banco de dados n?o comercial de todas as safras para acompanhar os lotes para a integridade da rotulagem.

O FactoryTalk View SE é um componente principal do sistema de automa??o da Oxford Landing, fornecendo uma vis?o clara de todas as linhas e processos de produ??o. Essa monitora??o e controle unificados de toda a vinícola ocorre por meio dos terminais e várias interfaces homem-máquina (IHM) PanelView? Plus no ch?o de fábrica. “Ter tudo na mesma plataforma de visualiza??o foi uma parte atraente do pacote”, comentou Ide.

Do ponto de vista de programa??o, a Integrated Architecture? oferece um ambiente de desenvolvimento comum para todas as aplica??es que utilizam a mobilidade e a virtualiza??o do sistema FactoryTalk. O FactoryTalk permite que tags de dados criadas em um aplicativo fiquem imediatamente disponíveis a todos os aplicativos no sistema de arquitetura integrada.

A capacidade de compartilhar tags de dados reduz consideravelmente o tempo de desenvolvimento de software. Toda a rede foi conectada na oficina e programada ao mesmo tempo. Havia um banco de dados de tags disponível para os programadores de SCADA e CLP. Toda tag criada estava imediatamente disponível a todos, assim n?o era necessário importar, exportar, conectar ou esperar. Desde o início, o sistema poderia ser programado simultaneamente, assim n?o havia atrasos.

Extraflexibilidade

No núcleo do sistema, mais de 10 controladores (PAC) ControlLogix? da Allen-Bradley? d?o a funcionalidade híbrida necessária para controle sequencial, de processo e inversores. Isso inclui supervisionar uma infinidade de inversores PowerFlex? da Allen-Bradley que controlam roscas alimentadoras, trituradores, bombas, prensas, agitadores entre outros; também envolvem o controle de temperatura PID avan?ado. “Introduzimos um sistema para dosagem automática de leveduras para fermenta??o que também era controlado por esse sistema”, completou Ide.

O ControlLogix também controla a unidade de refrigera??o avan?ada, talvez a fun??o mais importante de todas. “A usina de refrigera??o é nossa principal ferramenta para controle da temperatura em todos os estágios do processo,” disse Ide, explicando que três compressores de am?nia e um sistema de bombas circulam am?nia líquida pelos resfriadores do mosto de vinho, rack, tanques de retorno e recipientes de fermenta??o, quando necessário.

O sistema de controle atua na carga necessária e indica qual deve ser o compressor principal e as configura??es ideais, de acordo com o resfriamento aplicado para as taxas de fermenta??o necessárias. “Também instalamos um inversor de velocidade variável PowerFlex 755 no motor de 450 kW de nosso compressor principal, o que aumentou a eficiência, a flexibilidade e economizou energia no período da safra”, acrescentou Ide.

Para vincular e unificar o sistema de automa??o, a vinícola da Oxford Landing utiliza uma rede EtherNet/IP para todo o local, que conecta o servidor SCADA e os clientes entre si e os PACs ControlLogix para um fluxo dinamico de informa??es por toda a vinícola. Uma rede de comunica??o ControlNet fornece comunica??o peer to peer de alta velocidade, enquanto a comunica??o no nível de dispositivo é fornecida pela DeviceNet.

Além disso, o CompactLogix? é usado como sistema de controle para equipamentos como prensas e filtros de fluxo cruzado, que retornam vinculados ao ControlLogix via Ethernet. O FactoryTalk ViewPoint fornece visibilidade remota via tablet, com informa??es em tempo real e de tendência histórica. “Como resultado do sucesso que obtivemos com o FactoryTalk View SE integrando todas as áreas de nossa vinícola em uma plataforma, agora o estendemos para nossa instala??o da Yalumba em Angaston,” concluiu Ide.

O sistema de controle atua na carga necessária e indica qual deve ser o compressor principal e as configura??es ideais, de acordo com o resfriamento aplicado para as taxas de fermenta??o necessárias. “Também instalamos um inversor de velocidade variável PowerFlex 755 no motor de 450 kW de nosso compressor principal, o que aumentou a eficiência, a flexibilidade e economizou energia no período da safra”, acrescentou Ide.

Para vincular e unificar o sistema de automa??o, a vinícola da Oxford Landing utiliza uma rede EtherNet/IP para todo o local, que conecta o servidor SCADA e os clientes entre si e os PACs ControlLogix para um fluxo dinamico de informa??es por toda a vinícola. Uma rede de comunica??o ControlNet fornece comunica??o peer to peer de alta velocidade, enquanto a comunica??o no nível de dispositivo é fornecida pela DeviceNet.

Além disso, o CompactLogix? é usado como o sistema de controle para equipamentos como prensas e filtros de fluxo cruzado, conectados ao ControlLogix via Ethernet. O FactoryTalk ViewPoint fornece visibilidade remota via tablet, com informa??es em tempo real e de tendência histórica. “Como resultado do sucesso que obtivemos com o FactoryTalk View SE integrando todas as áreas de nossa vinícola em uma plataforma, agora o estendemos para nossa instala??o da Yalumba em Angaston,” concluiu Ide.

Dois tons de verde

A vinícola da Oxford Landing é ‘verde' em mais de um sentido, com várias estratégias aplicadas para garantir práticas de preserva??o ambiental. O sistema de refrigera??o é altamente eficiente, com a op??o de carregamento fora de horários de pico para reduzir custos com eletricidade e consumo de energia por meio da maximiza??o da eficiência do compressor. Além disso, o gás de am?nia quente do retorno aquece a água usada para lavar os tanques em toda a vinícola, e a Oxford Landing tem seu próprio sistema de reciclagem de esgoto completo, que também é interligado ao sistema FactoryTalk? View SE para visualiza??o e controle.

A fábrica e a instala??o de esgoto operam de acordo com a melhor prática e recentemente receberam um prêmio Ambiental da Associa??o de produtores de vinhos do Sul da Austrália, por implementarem um sistema de filtragem tangencial inovador que reduz o desperdício na fábrica e, ao mesmo tempo, aumenta o rendimento.

Na Oxford Landing, o objetivo final sempre foi alcan?ar um fluxo de produ??o contínuo em toda a vinícola. Ide acredita que a Integrated Architecture da Rockwell Automation é a chave que garante obter e manter esse objetivo. “O FactoryTalk View nos permite ver tendências em tempo real e podemos recuperar dados de lotes específicos sempre que for necessário”, atesta ele. “A localiza??o de falhas também é fácil. Por exemplo, podemos analisar remotamente os inversores, alterando a programa??o, a configura??o e ainda realizar muitas outras coisas. Essa é a vantagem de um sistema totalmente integrado que apresenta um aspecto consistente de maneira geral.”

“Além disso, utilizamos recentemente nosso sistema EnergyMetrix da FactoryTalk? recém-instalado para controlar a demanda máxima de kVA e alarmes por email quando estamos próximos ao limite. Estamos na fase de usar o sistema integrado para desligar automaticamente outros motores n?o essenciais, a fim de reduzir a demanda quando nos aproximamos do limite,” explicou Ide.

A Yalumba demonstrou que eficiência conduz à qualidade, e que utilizando automa??o a eficiência pode ser aumentada e a qualidade aprimorada. é a sobreposi??o de tecnologia de processamento de alto volume e a arte de fabricar vinhos que est?o tornando a Yalumba bem-sucedida, possibilitando entregar garrafas de vinhos tinto e branco cada vez mais aceitas e apreciadas no mundo todo.

Os resultados mencionados acima s?o específicos do uso de produtos e servi?os da Rockwell Automation por esse cliente, em conjunto com outros produtos. Os resultados específicos podem variar de um cliente para outro.

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