背景
2012 年，美國(guó)消費(fèi)了將近 4.5 億磅的早餐香腸和火腿，為香腸生產(chǎn)商帶來(lái)了將近 15 億美元的銷售收入。大多數(shù)人可能確實(shí)不想看到這種美味早餐背后的生產(chǎn)過(guò)程，但這一不斷增長(zhǎng)的消費(fèi)群體無(wú)疑希望工廠基層中有眼光敏銳、博學(xué)多識(shí)的操作員來(lái)確保產(chǎn)品的完整性和質(zhì)量。

Jimmy Dean 品牌（Hillshire Brands 產(chǎn)品組合的一部分）銷售的冷藏早餐香腸比其他四大生產(chǎn)商的總銷售量還要多。為了保持這種領(lǐng)先地位，該公司不僅必須提供一貫高質(zhì)量的一致產(chǎn)品，還必須竭盡所能確保實(shí)現(xiàn)“低成本，高產(chǎn)量”，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中維持一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格點(diǎn)。

挑戰(zhàn)
位于田納西州紐伯恩的 Hillshire Brands 工廠每年生產(chǎn)超過(guò) 1.5 億磅的香腸，其中超過(guò)三分之二是 Jimmy Dean 的一磅裝新鮮香腸卷（被消費(fèi)者親切地稱為“chub”，有肉質(zhì)緊實(shí)之意）。該工廠擁有十一臺(tái)機(jī)器，分別為 300 多種不同 SKU 的香腸卷進(jìn)行研磨、調(diào)味、灌裝和包裝。塑料包裝的香腸卷以磅為單位進(jìn)行銷售，所以每卷中包含恰當(dāng)含量的香腸非常重要。每條生產(chǎn)線的末尾都有重量檢查員評(píng)估香腸卷的重量，如果重量差異超出了可接受的范圍，則重量檢查員會(huì)將其取出來(lái)。隨后，員工會(huì)手動(dòng)將重量不符合規(guī)定的香腸卷切開(kāi)，并檢查其是否受到了污染。之后，香腸被放回系統(tǒng)中或被扔掉，這兩種方法的代價(jià)都很大。

由于該公司的產(chǎn)品是按包裝計(jì)費(fèi)的，因此如果包裝中的肉品超出規(guī)定重量，就會(huì)給公司造成收入損失。同樣，如果香腸卷的重量未達(dá)到規(guī)定的重量，則客戶滿意度就會(huì)面臨風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榭蛻魶](méi)有獲得與他們支付的價(jià)格相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。此外，《聯(lián)邦肉類檢查法》要求，肉類產(chǎn)品包裝必須準(zhǔn)確說(shuō)明其中的內(nèi)容物含量（包括其重量、度量或數(shù)量）。美國(guó)的每個(gè)州都有類似法規(guī)或額外的此類法規(guī)。如果經(jīng)過(guò)重量和度量檢查發(fā)現(xiàn)包裝的標(biāo)簽有誤，則該食品不僅不能銷售，而且還可能招致罰款，所有這些都會(huì)對(duì)公司的聲譽(yù)和最終收益造成損害。

紐伯恩工廠的操作員遇到了香腸卷重量偏差過(guò)大的情況，他們“白送”并扔掉了太多的產(chǎn)品。遺憾的是，當(dāng)時(shí)，操作員不能訪問(wèn)足夠的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)了解殘次品的實(shí)際數(shù)量或原因。

解決方案
紐伯恩工廠的工程師發(fā)現(xiàn)了降低重量差異的機(jī)會(huì)：如果他們能夠更好地了解問(wèn)題的原因，他們就可以將問(wèn)題提交給公司工程部門以尋求幫助。Hillshire Brands 公司級(jí)別的高級(jí)項(xiàng)目工程師 Jon Riechert 已經(jīng)帶領(lǐng)相關(guān)團(tuán)隊(duì)，在阿拉巴馬州佛羅倫薩和堪薩斯州堪薩斯市的工廠中實(shí)施了制造智能戰(zhàn)略和信息系統(tǒng)。Riechert 在聽(tīng)取了在田納西州的工程師的擔(dān)憂后，請(qǐng)來(lái)了 Grantek Systems Integration 的一支團(tuán)隊(duì)，在紐伯恩實(shí)施制造智能戰(zhàn)略。

Grantek 與 Hillshire Brands 的控制、質(zhì)量和維護(hù)工程師通力合作，以了解該團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)制造智能戰(zhàn)略使哪些方面得到提升。對(duì)于工廠團(tuán)隊(duì)，更好地了解制成品重量是頭等大事。而整個(gè)生產(chǎn)線上的其他數(shù)據(jù)點(diǎn)也很重要，有助于了解重量變化的原因。

Grantek 與 Riechert 及其團(tuán)隊(duì)合作實(shí)施了基于 FactoryTalk^? 軟件套件的制造智能解決方案。該軟件可直接與 Rockwell Automation 的 Logix 控制平臺(tái)集成，以訪問(wèn)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。Hillshire Brands 之前在其所有工廠對(duì) Logix 控制平臺(tái)實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)化，這就使得將該信息軟件集成到工廠基層控制系統(tǒng)變得更加簡(jiǎn)單。

此外，紐伯恩工廠已經(jīng)在單一工業(yè)網(wǎng)絡(luò) EtherNet/IP^? 上運(yùn)行，該網(wǎng)絡(luò)極大地簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)采集。該團(tuán)隊(duì)通過(guò) EtherNet/IP 將 11 臺(tái)香腸卷生產(chǎn)線機(jī)器與兩臺(tái)運(yùn)行 FactoryTalk Historian 軟件的新現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器連接起來(lái)。這使該團(tuán)隊(duì)可以長(zhǎng)期采集數(shù)據(jù)并了解變化趨勢(shì)，并比較各個(gè)機(jī)器的性能。在一個(gè)工作班次期間，如果一臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)的香腸卷的重量差異較大，操作員可以查看歷史數(shù)據(jù)來(lái)弄清這個(gè)問(wèn)題是什么時(shí)候開(kāi)始的。如果所有其他機(jī)器運(yùn)行正常但仍然存在超重問(wèn)題，則也許要等到問(wèn)題得到解決后，才能繼續(xù)生產(chǎn)。

然后，Grantek 安裝了 FactoryTalk VantagePoint 軟件，以便從多個(gè)數(shù)據(jù)源（控制器、歷史記錄庫(kù)和 SQL 服務(wù)器）收集信息。將數(shù)據(jù)收集到一個(gè)集中式的儀表板后，員工可以通過(guò)任何 Internet 瀏覽器輕松訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。FactoryTalk VantagePoint 服務(wù)器位于紐伯恩工廠中。但是，這是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的報(bào)表平臺(tái)，所以，公司和紐伯恩的員工都可以訪問(wèn)該平臺(tái)。

紐伯恩工廠工程師每天都與數(shù)據(jù)打交道，他們與 Grantek 合作設(shè)計(jì)了系統(tǒng)儀表板?！凹~伯恩團(tuán)隊(duì)可以完全控制他們希望在 FactoryTalk VantagePoint 儀表板上看到的各種情況?！盧iechert 說(shuō)道，“我對(duì)這個(gè)軟件有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，我知道這個(gè)儀表板幾乎可以顯示各種內(nèi)容。它非常靈活，但當(dāng)?shù)貓F(tuán)隊(duì)必須喜歡它，否則他們是不會(huì)使用它的?！?/span>

成果
“在我們實(shí)施這個(gè)系統(tǒng)之前，操作員只能了解生產(chǎn)出了多少殘次品。” Riechert 說(shuō)道，“現(xiàn)在操作員可以查看生產(chǎn)線上的重量變化、香腸卷制品的具體不合格量、機(jī)器停機(jī)時(shí)間、整體設(shè)備效率，甚至是肉品溫度?！?/span>

利用這些信息，紐伯恩工程師在實(shí)施新系統(tǒng)后的六個(gè)星期內(nèi)將產(chǎn)量提高了大約 0.10%。這相當(dāng)于每年挽回 105,000 根香腸卷的損失，將銷售商品的成本減少了幾十萬(wàn)美元。

“控制工程團(tuán)隊(duì)肯定更加高興?！盧iechert 補(bǔ)充說(shuō)道，“現(xiàn)在他們可以在每根香腸卷經(jīng)過(guò)生產(chǎn)線時(shí)查看其重量，還可以跟蹤特定灌裝機(jī)的一定程度的變化，并立即制定解決方案以在一定程度上減少我們的損失。但我們的質(zhì)量保證員工可能會(huì)更高興。他們負(fù)責(zé)所有的重量檢查工作。他們不需要一天進(jìn)行多次人工取樣來(lái)推斷重量差異，現(xiàn)在他們可以不間斷地實(shí)時(shí)了解每根香腸卷、每個(gè)批次以及每批運(yùn)送貨物的重量?！?/span>

雖然公司利用產(chǎn)量提高了 0.10% 這一事實(shí)完全可以證明項(xiàng)目的投資回報(bào)，但 Hillshire Brands 期望他們的新信息解決方案可以再將殘次品量降低幾十個(gè)百分點(diǎn)，從而將產(chǎn)量提高 0.50%，也就是相當(dāng)于五十多萬(wàn)磅的香腸。

“該解決方案不僅可以滿足我們的項(xiàng)目目標(biāo)，甚至有可能超過(guò)這些目標(biāo)，除此之外，對(duì)于我們公司很重要的一點(diǎn)是，該解決方案足夠靈活，不僅能夠隨著生產(chǎn)變化而調(diào)整，還能夠隨著我們工程師的觀點(diǎn)的不斷變化而調(diào)整?！盧iechert 說(shuō)道，“FactoryTalk 系統(tǒng)為我們的操作員提供數(shù)據(jù)，這樣他們可以了解需要注意什么以及哪里出現(xiàn)了問(wèn)題。當(dāng)他們能夠看到之前無(wú)法手動(dòng)收集或看到的高級(jí)信息后，他們就可以確定具體的因果關(guān)系，以及我們可以作出哪些更改來(lái)改善系統(tǒng)。幾個(gè)月后，他們開(kāi)始要求提供更多的標(biāo)簽、儀表板和報(bào)表。我們現(xiàn)在正打算為多家工廠的系統(tǒng)添加能源使用情況指標(biāo)。信息對(duì)他們助益良多，因而他們想要的更多?！?/span>

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