Kleenex funciona mejor con la automatización de procesos

La necesidad de reemplazar un sistema de control distribuido obsoleto ha llevado a Kimberly-Clark a migrar a una plataforma de control unificado, lo cual ha mejorado la eficiencia y logrado significativos ahorros de mantenimiento durante los procesos de fabricación de los pañuelos desechables Kleenex.

“Teníamos un problema real”, comenta Bob Kilas, jefe técnico y de ingeniería de Kimberly-Clark. “Nuestros sistemas de control distribuido (DCS) se encontraban en el extremo más alejado de su ciclo de vida, con muchos componentes obsoletos, que eran caros y difíciles de encontrar. Sabíamos que no podíamos seguir con ellos, pero creíamos que migrar la plataforma anticuada a un nuevo sistema del mismo proveedor nos resultaría costoso y no necesariamente nos daría un mejor rendimiento”.

La empresa contaba con los sistemas de Rockwell Automation en otras aplicaciones de sus plantas. "Decidimos ver si podíamos usar el sistema de automatización de procesos Plantpax en nuestras máquinas de papel ‘tissue’, en lugar del DCS. De esa manera, podríamos aprovechar las piezas de repuesto, el conocimiento técnico interno y el soporte técnico que ya nos estaba dando Rockwell Automation”, explica Kilas.

La máquina de papel ‘tissue’ incluye un recipiente para la pasta, donde el agua se mezcla con la pulpa de celulosa para crear el compuesto acuoso; el área de tejido, donde el compuesto se extiende sobre un cinturón de tejido de 18 pies de ancho; un secador donde la pasta se convierte en papel; y el extremo ‘crepado’, en donde la pasta se raspa y se envía a la planta de envasado en enormes rollos.

“La máquina es típicamente de tres pisos de altura, 180 pies de largo y 18 de ancho. Esta unidad la actualizamos hace más de 50 años", afirma Kilas. "Se trata de un proceso continuo. Nunca la apagamos. Si el papel se rompe, empezamos un nuevo rollo”.

La arquitectura del DCS anticuado utilizaba controladores propietarios para las E/S analógicas y una interfaz de red exclusiva para comunicar con los viejos controladores lógicos programables (PLC) de Rockwell Automation, que funcionaban con los motores y las válvulas de encendido/apagado en las partes húmedas y secas de la máquina. El DCS también utilizaba un sistema de programación en lenguaje de texto estructurado propietario.

El DCS obsoleto tenía 80 PID, 180 entradas analógicas, 60 salidas analógicas y numerosos grupos de tags de interfaz hombre-máquina (HMI). Tenía 65 pantallas gráficas de procesos HMI y 30 programas escritos en el código de texto estructurado propietario.

“Tuvimos que contratar de nuevo a un empleado jubilado que tenía conocimiento de las pantallas gráficas para capturar el conocimiento de programación que estaba detrás de estos HMIs", señala Kilas.

Este proyecto se ha realizado en paralelo con otros y no ha formado parte de la ruta crítica de la máquina. “Necesitábamos hacerlo mientras la máquina estaba funcionando”, puntualiza el directivo. Kimberly-Clark utilizó una aplicación HMI común y sustituyó el controlador anticuado, el gateway de PLC y los HMIs, y eliminó los PLC-5 más viejos.

“Migramos la lógica en escalera”, comenta Kilas. “Necesitábamos minimizar el riesgo de conversión, el esfuerzo de ingeniería y el tiempo de inactividad, así que no volvimos a escribir el código de lenguaje de texto estructurado anticuado, sólo lo transferimos a ladder”.

Al describir las lecciones aprendidas de este proyecto de migración, Kilas afirma: “Deberíamos haber reescrito código en lenguaje de texto estructurado, y después del proyecto, lo hicimos. Necesitábamos definir y hacer una racionalización de las alarmas. Necesitamos proporcionar pantallas de diagnósticos del estado del sistema y de los switches Ethernet. Tenemos que garantizar absolutamente la formación de operadores y técnicos de mantenimiento para hacer frente a las variaciones en el conocimiento y la experiencia del operador y el uso de la simulación de las secuencias de automatización para formación”.

El proyecto ha durado 26 semanas de principio a fin. “Mejoramos la eficiencia de operación y mantenimiento, reseteamos nuestro reloj del ciclo de vida de hace 25 años hasta ahora; y de cara al futuro, ahora tenemos una única arquitectura y un sistema de ingeniería para la planta”, comenta Kilas.