Per Bill e Susie Millenkamp il successo della loro azienda è frutto della passione e della massima cura che hanno per gli animali, la pulizia, i protocolli rigorosi, la formazione del personale e la tecnologia. Quello che era iniziato come un allevamento di vitelli a metà degli anni '90, è cresciuto fino a diventare un'azienda integrata che comprende il ranch, la fattoria e le attività di allevamento, nonché la Idaho Jersey Girls Dairy.
“Attualmente, nell'azienda di Jerome, in Idaho, ci sono circa 36.000 vitelli e alla Idaho Jersey Girls Dairy ogni giorno vengono munte 30.000 mucche”, ha dichiarato Mark Harrison, direttore operativo di Millenkamp Cattle, Inc.
Niente a che vedere con il vecchio capannone di mungitura
Quando, nel 2015, le operazioni di mungitura sono aumentate con il completamento del capannone di mungitura 1, i Millenkamp si sono rivolti all’integratore di sistemi locale, Automation Werx, per l’implementazione dei sistemi di rete, di comunicazione e tecnologici. Automation Werx fa parte della System Integrator PartnerNetwork™ di Rockwell Automation®.
Il capannone 1 è dotato di due sale di mungitura rotative da 106 posti, progettate per raccogliere il latte di circa 15.000 mucche. Ogni sala dispone di tre robot che provvedono alla sanificazione pre-mungitura, alla stimolazione della mammella e alla sanificazione dei capezzoli post-mungitura. Le operazioni di mungitura comprendono anche i sistemi di ventilazione, pompaggio, raffreddamento e pulizia in loco (CIP), oltre a soluzioni per lo scarico del latte nelle autocisterne.
“Nel capannone di mungitura 1 erano installate molte apparecchiature indipendenti e di altri produttori”, ha spiegato Trevor Steffler, co-proprietario di Automation Werx. “Il nostro obiettivo era quello di fornire all’azienda un sistema integrato che permettesse di monitorare le apparecchiature da una postazione centralizzata”.
Per raggiungere questo scopo, Automation Werx ha fornito una soluzione di supervisione e acquisizione dati (SCADA) in rete con il software HMI FactoryTalk® View Supervisory Edition (SE) di Rockwell Automation.
Quando, cinque anni dopo, l'azienda ha deciso di raddoppiare le operazioni di mungitura, si è rivolta nuovamente ad Automation Werx per trovare una soluzione.
Una soluzione unica per apparecchiature diverse
Per il capannone di mungitura 2, Idaho Jersey Girls ha installato quattro sale di mungitura rotative da 106 posti, con i relativi sistemi robotici e ausiliari. Automation Werx è stata incaricata di collaborare con diversi fornitori e di realizzare un sistema all'avanguardia che avrebbe sostituito in larga misura i sistemi di controllo di terze parti con una piattaforma unificata di Rockwell Automation. Uno dei più importanti obiettivi del progetto era quello di ridurre al minimo i tempi di fermo produzione.
“Mungiamo 22 ore al giorno e siamo fermi solo un'ora per la sanificazione delle attrezzature”, ha affermato Harrison. “Inoltre, le mucche sono abitudinarie e richiedono un programma di mungitura costante. Non possiamo permetterci tempi morti”.
Automation Werx ha progettato una soluzione integrata basata su un sistema di controllo distribuito (DCS) PlantPAx®. La soluzione comprende controllori programmabili Allen-Bradley®, convertitori di frequenza PowerFlex®, switch Ethernet gestiti Stratix® e FactoryTalk View SE.
“Abbiamo aggiunto diversi livelli di ridondanza in vari punti del sistema”, ha dichiarato Nick Reichelt, co-proprietario di Automation Werx. "Ad esempio, abbiamo utilizzato sette drive per ogni sistema rotativo, anche se ne sono necessari solo cinque, per evitare interruzioni per la loro manutenzione".
Soprattutto, il DCS PlantPAx fornisce dati, analisi e informazioni utili attraverso dashboard di facile comprensione che consentono agli operatori di reagire rapidamente a situazioni anomale come i registri degli allarmi e gli eventi di fermo imprevisti.
Un sistema sostenibile
Automation Werx ha anche adeguato le capacità del sistema di controllo agli obiettivi di sostenibilità dell’azienda.
“Coltiviamo oltre 14.000 acri di terreno per il foraggio e ricicliamo tutto il nostro letame come fertilizzante", ha aggiunto Harrison. “Questa è probabilmente l’azienda di produzione del latte più pulita che abbiate mai visto, e ne siamo molto orgogliosi".
Idaho Jersey Girls Dairy si impegna anche a ridurre l'uso di prodotti chimici per la pulizia e la sanificazione delle attrezzature. I prodotti chimici hanno un forte impatto sull'ambiente e rappresentano anche il principale costo per il settore del latte. La soluzione di Automation Werx gestisce tutti i dosaggi dei prodotti chimici, dalla sanificazione delle mammelle e dal lavaggio degli zoccoli delle mucche, fino al sistema CIP.
“Il sistema CIP include sensori di conducibilità per misurare il livello di sostanze chimiche nella soluzione di pulizia”, spiega Reichelt. “Per ridurre il consumo di prodotti chimici, il sistema recupera il risciacquo finale del primo lotto e lo riutilizza per il primo lavaggio del lotto successivo”.
Anche l'acqua utilizzata nei refrigeratori viene recuperata e riutilizzata per il lavaggio dei pavimenti e per altre operazioni di pulizia.
Un successo consolidato
L'azienda stima che il sistema di recupero della soluzione di lavaggio CIP abbia ridotto l'uso di prodotti chimici di oltre il 50% rispetto a una soluzione tradizionale. Inoltre, poiché la soluzione mantiene costante la temperatura dell'acqua e dei prodotti chimici, il tempo ciclo per la pulizia CIP è stato ridotto di circa 30 minuti.
“Quando abbiamo iniziato a puntare sull'automazione, pensavamo di dover imparare 10 diversi sistemi di controllo per gestire tutte le apparecchiature”, ha detto Harrison. “Invece, con il nuovo sistema, possiamo monitorare tutto da una postazione centrale e vedere esattamente dove si è verificato un problema”.
