Röportaj: Cemalettin Kanaş

Değişken hammadde yapısı, artan enerji maliyetleri ve sıkılaşan kalite beklentileri yem fabrikalarını baskı altına alıyor. Andritz, kestirimci kontrolün operatörlerin kurutma prosesini stabilize etmesine, enerji tüketimini azaltmasına ve verimi artırmasına nasıl yardımcı olabileceğini ortaya koyuyor.

Robert Sabljo
İleri Proses
Kontrol Mühendisi
ANDRITZ FEED
AND BIOFUEL

Kurutma, yem üretiminde hâlâ en enerji yoğun ve en değişken aşamalardan biri olmaya devam ediyor. Geleneksel PID tabanlı kontrol sistemleri, uzun proses gecikmeleri ve işletme şartlarındaki sık değişimler karşısında çoğu zaman yetersiz kalıyor. Bu röportajda Andritz’te İleri Proses Kontrol Mühendisi olarak görev yapan Robert S. Sabljo, kurutmanın neden birçok tesis için kritik bir çıkmaz hâline geldiğini ve BrainWave MPC ile çalışan ACE (Advanced Control Expert) sisteminin nem kontrolüne yaklaşımları nasıl değiştirdiğini anlatıyor.

YEM ÜRETİMİNDE DEĞİŞEN DİNAMİKLER

Yem sektörü daha temiz, daha verimli ve daha düşük değişkenliğe sahip olmak zorunda. Bugün modern tesislerde hangi temel değişimleri gözlemliyorsunuz?

Yem sektörü günümüzde adeta bir fırtınayla karşı karşıya. Değişken hammadde yapısı, yükselen enerji maliyetleri, artan kalite talepleri ve giderek daralan kâr marjları aynı üretim hatlarında kesişiyor. Bunun sonucunda tesisler otomasyon ve dijitalleşmeye geçişlerini hızlandırıyor ve veri odaklı optimizasyona güçlü bir şekilde yöneliyor. Kestirimci kontrol teknolojileri, manuel müdahaleyi azaltırken proses stabilitesini artırmak, ürün kalitesini en az mevcut seviyede hatta daha iyi tutarak optimize ve verimli üretim sağlamak için giderek daha fazla kullanılıyor. Sürdürülebilirlik ve uyarlanabilirlik de temel öncelikler hâline geldi. Tesisler enerji kullanımını ve çevresel etkiyi azaltmayı, sık değişen reçeteler ve hammaddelerle uyumlu olacak şekilde esnekliği korumayı hedefliyor.

Tesisler kurutma ve nem kontrolünde verimliliği en çok nerede kaybediyor ve bu aşama neden sektör genelinde bu kadar belirgin bir çıkmaz hâline geldi?

Kurutma, bir yem fabrikasında en fazla enerji tüketen aşamalardan biridir ve çoğu zaman toplam kullanımın yüzde 60’ına kadarını teşkil eder. Ancak bu önemine rağmen değişkenlik sektörün en büyük problemi olmaya devam ediyor. Aşırı kurutma enerji israfına ve ürün ağırlığında kayba yol açarken, yetersiz kurutma mikrobiyal gelişim riskini artırır ve piyasadaki saygınlığa zarar verebilir. Asıl sebep çoğu zaman kurutucunun kendisi değildir. Verimsizlik, sapmaların oluşmasından sonra manuel düzeltmelere dayanan ve çok yavaş tepki veren geleneksel kontrol sistemlerinden kaynaklanır.

Tesisler hangi spesifik operasyonel sorunlar sebebiyle sizinki gibi ileri kontrol çözümlerini değerlendirmeye başlıyor?

Nem değişkenliği yalnızca bir kalite sorunu değil, aynı zamanda bir maliyet problemidir. Nem dalgalanmalarının yol açtığı ürün tutarsızlığı enerji israfına, verimde düşüşe ve üretim kapasitesinin kaybına yol açar. Kaliteyi korumak için tesisler çoğu zaman temkinli kurutma yapar. Bu da ürün ağırlığından feragat edilmesi ve enerji tüketiminin artması anlamına gelir. İleri kontrol sistemleri, nemi stabilize ederek, enerji kullanımını azaltarak ve operatör müdahalesini en aza indirerek bu sorunlara çözüm sunar ve doğrudan finansal faydalar sağlar.

REAKTİF KURUTMADAN KESTİRİMCİ KURUTMA KONTROLÜNE

ACE (Advanced Control Expert) sisteminizi henüz sahada görmemiş okurlarımız için, sistemin temel işlevini ve onu geleneksel bir kurutucu kontrol düzeninden kökten ayıran unsurları nasıl tanımlarsınız?

Özünde ACE, ‘sanal bir uzman operatör’ gibi çalışır. Kurutmayı sürekli optimize eder, bozucu etkileri önceden kestirir ve manuel müdahaleyi azaltır. Sapmalar tespit edildikten sonra tepki veren geleneksel PID döngülerinin aksine ACE, BrainWave Model Kestirimci Kontrol ve kurutma prosesinin dijital ikizini kullanarak gelecekteki davranışı simüle eder. Hat içi nem sensörleri gerçek zamanlı veriyi modele besler ve hatalar ortaya çıkmadan önce düzeltici aksiyon alınmasını temin eder.

Model Kestirimci Kontrol (MPC) ağır sanayide yeni değil. Bu durumda MPC’nin yem üretiminde bugün yeniden öne çıkmasının sebebi nedir?

Yem üretim süreçleri esneklik gerektirir. Reçeteler sık değişir, üretim hızları dalgalanır ve PID kontrolörler kurutma nem kontrolü gibi uzun gecikme sürelerine sahip proseslerde zorlanır. Bir kurutma prosesinde yapılan bir sıcaklık değişimi, nem ölçümlerini ancak 25 ila 40 dakika sonra etkileyebilir. MPC bu sınırlamayı, proses tepkilerini önceden tahmin ederek ve sapmalar oluşmadan önce şartları ayarlayarak aşar. Bu da sistemi çok bölgeli kurutucular ve yavaş tepki veren sistemler için özellikle uygun kılıyor.

Birçok tedarikçi artık ‘yapay zekâ’ veya akıllı kontrol kavramlarından söz ediyor. BrainWave MPC’yi farklı kılan nedir?

BrainWave MPC, gerçek sensör geri bildirimiyle sürekli olarak düzeltilen sağlam matematiksel proses modellerine dayanır. Kestirimci modellemeyi, önceki proses aşamalarında yapılan su ilavesi gibi ölçülebilir bozucu etkileri kurutucuyu etkilemeden önce bastıran gelişmiş ileri beslemeli kontrolle birleştirir. Bu kanıtlanmış yaklaşım, şartlar değişse dahi aşırı düzeltme veya gereksiz aktüatör hareketleri olmadan sistemin stabil kalmasını sağlar.

DEĞİŞKENLİĞİ AZALTMA VE GERÇEK SAHA ŞARTLARININ YÖNETİMİ

Sistemin nem değişkenliğini önemli ölçüde azalttığını iddia ediyorsunuz. Bunu mümkün kılan nedir ve hangi iyileştirmeler gerçekçidir?

ACE, reçete karmaşıklığına ve mevcut kontrol altyapısının kalitesine bağlı olarak nem değişkenliğinde yüzde 30–70 oranında azalma sağlar. Nem stabil hale geldiğinde tesisler ürün ağırlığı ve verimi artırarak gerçek hedeflerine daha yakın çalışabilir. Birçok durumda kalite sınırları korunurken istenen nem değeri güvenli şekilde yükseltilebilir. Aşırı kurutmanın önlenmesi ve PID kontrolüne kıyasla daha az aktüatör hareketi sayesinde enerji tüketimi de düşer.

Tesisler nadiren stabil şartlarda çalışır. Sistem reçete ve malzeme değişimlerine nasıl uyum sağlıyor?

BrainWave, günlük bu istikrarsızlığa, reçeteler veya işletme şartları değiştiğinde otomatik olarak devreye giren çoklu senaryo tabanlı modeller kullanarak uyum sağlar. Ölçülebilir bozucu etkiler proaktif biçimde yönetilir, kurutucu stabil kalır ve operatörler sürekli manuel ayarlamalar yerine gözetim görevine odaklanabilir.

ACE ani ve beklenmedik bozucu etkilere nasıl tepki verir?

Nem değerlerindeki ani sıçramalar yem üretiminde günlük bir gerçektir. BrainWave, sistemi etkileyen değişkenleri ileri beslemeli girdiler olarak modeller; böylece bozucu etkiler kurutucuya ulaşmadan önce düzeltici aksiyon alınır. Ölçülemeyen bozucu etkilerde ise sistem anında tepki verir ve etkilerini en aza indirir. Kestirimci kontrol, hataları düzeltmek yerine yaşanmadan engeller.

KURULUM, ENTEGRASYON VE OPERASYONEL GÜVENLİK

ACE’yi devreye alan tesisler, kurulum süreci ve duruş süresi açısından neler beklemeli?

ACE, sorunsuz kurulum için tasarlanmıştır. Önce nem sensörleri kurulur ve kalibre edilir, ardından örnekleme ve devreye alma gerçekleştirilir. Sistem genellikle yaklaşık iki haftada devreye alınır ve üretimde minimum kesinti yaşanır. Operatörlere eğitim verilir ve uzaktan optimizasyon sayesinde sistem devreye alma sonrasında da ince ayarlarını korur.

ACE mevcut ya da eski tesis kontrol sistemleriyle ne kadar kolay entegre olur?

ACE mevcut PLC’lerin üzerine eklenir, onları değiştirmez. Operatörler sistemi istedikleri anda devre dışı bırakabilir ve anında eski kontrol düzenine dönebilir. OPC bağlantısı, farklı marka ekipmanların bulunduğu tesislerde bile sorunsuz entegrasyon sağlar. Böylece yem fabrikaları yıkıcı bir yeniden inşa olmadan kestirimci kontrole geçebilir.

Bir şeylerin ters gitmesi durumunda hangi emniyet mekanizmaları devreye giriyor?

ACE, yedeklilik esas alınarak tasarlanmıştır. Herhangi bir anormallik durumunda kontrol otomatik olarak mevcut tesis kontrol sistemlerine geri döner ve alarmlar operatörleri anında bilgilendirir. Üretim kesintisiz devam eder ve stabilite her zaman korunur.