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案例研究

采用虛擬過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)后，Sleeman Breweries 短短兩周就將產(chǎn)能提升了 50 %。

羅克韋爾自動(dòng)化的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)可以有效控制內(nèi)部工藝和配方
采用虛擬過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)后，Sleeman Breweries 短短兩周就將產(chǎn)能提升了 50 %。 hero image

挑戰(zhàn)

  • 提升產(chǎn)能以滿足消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的需求；避免花費(fèi)巨資新建工廠

解決方案

  • PlantPAx 分布式控制系統(tǒng) - 使操作人員和公司管理層能夠輕松獲取信息
  • FactoryTalk Brew - 羅克韋爾自動(dòng)化認(rèn)證的FactoryTalk Brew 軟件解決方案系統(tǒng)集成商 McRae Integration 提供釀造過(guò)程控制，高級(jí)報(bào)表和分析
  • VMWare 虛擬服務(wù)器 - 提供冗余數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)

成果

  • 產(chǎn)能提升 - 在不增加生產(chǎn)設(shè)備的情況下，短短兩周實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能提升 50%
  • 過(guò)程控制得以改善 - 全面掌控生產(chǎn)過(guò)程，輕松自主地調(diào)整工藝和配方
  • 避免花費(fèi)巨資 - 無(wú)需新建工廠或增加設(shè)備

乘勢(shì)揚(yáng)帆

十年前，如果游客希望體驗(yàn)純正的加拿大南部生活，很可能會(huì)來(lái)一杯當(dāng)?shù)氐纳系让谰?。如今，精釀啤酒成為了備受追捧的寵兒?/p>

從初創(chuàng)品牌到大廠，加拿大的啤酒釀造商無(wú)不想從中分得一杯羹。過(guò)去 7 年間，年產(chǎn)量 25,000 箱 (24 瓶裝) 以下的小型啤酒廠的數(shù)量增加逾一倍。

精釀啤酒熱潮的大爆發(fā)令 Sleeman Breweries 的生產(chǎn)訂單陡增。作為加拿大第三大精釀啤酒釀造商，Sleeman 釀造并銷(xiāo)售拉格、淡色艾爾等多種暢銷(xiāo)啤酒。公司的啤酒釀造史可追溯至 1834 年，曾有過(guò)販私酒的不光彩記錄，如今其強(qiáng)勢(shì)回歸精釀啤酒市場(chǎng)。Sleeman 旗下有三家釀酒廠，分別位于安大略省、魁北克省和不列顛哥倫比亞省。

精釀啤酒釀造現(xiàn)代化

精釀啤酒需求的激增對(duì)于 Sleeman 可謂是天賜良機(jī)，但產(chǎn)能不足制約了其前進(jìn)的步伐。當(dāng)時(shí)，公司位于不列顛哥倫比亞省弗農(nóng)市的 Okanagan Spring Brewery (OSB) 釀酒廠正竭力擴(kuò)大其啤酒產(chǎn)量以滿足市場(chǎng)需求。管理團(tuán)隊(duì)正設(shè)法突破一天最多只能生產(chǎn) 8 批啤酒的限制。

如果無(wú)法提升 OSB 釀酒廠的產(chǎn)能，公司可能需要花費(fèi)巨資新建工廠。當(dāng)時(shí)，Sleeman 曾雇傭第三方生產(chǎn)商來(lái)滿足客戶需求，但這一舉措在管理成本、確保品質(zhì)和口感一致性以及滿足交貨期方面并不理想。

不僅工廠擴(kuò)大產(chǎn)能受到限制，當(dāng)時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施也仍依賴于陳舊的半自動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)釀造工藝的調(diào)整 (包括添加新配方) 需要人工執(zhí)行，這加大了出現(xiàn)人為錯(cuò)誤或不一致性的風(fēng)險(xiǎn)。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員需要在正確的時(shí)間到達(dá)正確的位置。要確保釀造過(guò)程順利進(jìn)行，操作人員就必須固守在生產(chǎn)前線。

這些因素制約了 Sleeman 對(duì)消費(fèi)者喜好或行業(yè)趨勢(shì)變化的快速反應(yīng)能力。人工操作還會(huì)阻礙其及時(shí)獲取準(zhǔn)確的生產(chǎn)指標(biāo)，而這恰恰是全面掌控釀造過(guò)程所必需的。批次報(bào)告按需臨時(shí)制定，要求操作人員在紙上填寫(xiě)數(shù)據(jù)，這限制了對(duì)壓力、流速等關(guān)鍵信息的實(shí)時(shí)訪問(wèn)。

優(yōu)化生產(chǎn)控制，產(chǎn)出上乘佳釀

Sleeman 團(tuán)隊(duì)與羅克韋爾自動(dòng)化認(rèn)證的系統(tǒng)集成商 McRae Integration 展開(kāi)合作，設(shè)計(jì)并實(shí)施了一種集成式過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)，旨在提升產(chǎn)能、降低風(fēng)險(xiǎn)并獲取實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

Sleeman 團(tuán)隊(duì)希望在旗下工廠推行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。借助同一平臺(tái)，管理層在公司就可查看所有工廠的生產(chǎn)指標(biāo)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。公司內(nèi)部的機(jī)械和電氣專(zhuān)家也能共享這一平臺(tái)，在各家工廠之間輕松切換，使零部件的庫(kù)存量保持在合理水平。

“我們借助同一平臺(tái)深入洞察整條生產(chǎn)線乃至各家工廠，因此能夠在原有基礎(chǔ)上再創(chuàng)佳績(jī)，達(dá)成一系列持續(xù)改進(jìn)目標(biāo)，同時(shí)繼續(xù)釀造上乘的啤酒，”O(jiān)SB 的釀酒師 Stefan Tobler 表示。“我們已對(duì)其他工廠的羅克韋爾自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并堅(jiān)信 McRae 以羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)提供的單一平臺(tái)可以幫助我們實(shí)現(xiàn)目標(biāo)?！?/p>

McRae 實(shí)施了一種分階段解決方案，其基于羅克韋爾自動(dòng)化的 PlantPAx? 分布式控制系統(tǒng) (DCS) 以及 McRae 自主研制的 Meridian BrewSoft 和 BrewSight 軟件 (現(xiàn)稱為 FactoryTalk?Brew?)。

該系統(tǒng)包括收集、跟蹤和記錄關(guān)鍵過(guò)程數(shù)據(jù)的報(bào)告和歷史數(shù)據(jù)分析軟件，它們可以精準(zhǔn)確定釀造周期趨勢(shì)，以便操作人員按需主動(dòng)調(diào)整釀造工藝。羅克韋爾自動(dòng)化過(guò)程對(duì)象庫(kù)則提供預(yù)定義控制器代碼和面板，使得新系統(tǒng)幫助 Sleeman 操作人員更快地配置新批次并制定配方。McRae 運(yùn)用其自主研制的軟件為釀酒應(yīng)用量身定制解決方案，令操作人員通過(guò)易用的 Web 界面全面掌控整個(gè)過(guò)程。

羅克韋爾自動(dòng)化的 Allen-Bradley? PowerFlex? 525 和 PowerFlex 755 變頻器可在釀造過(guò)程中提供靈活的電機(jī)控制，并有助于將設(shè)備診斷信息傳達(dá)給控制系統(tǒng)。

為使系統(tǒng)更加完善，McRae 與 Sleeman 的 IT 團(tuán)隊(duì)合作安裝了 VMware? 虛擬服務(wù)器。幾年前，Sleeman 團(tuán)隊(duì)為其弗農(nóng)工廠部署了冗余服務(wù)器，但高昂的設(shè)備成本以及額外的存儲(chǔ)空間需求令其難以承受。VMware 虛擬服務(wù)器提供更強(qiáng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)能力以及更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，為生產(chǎn)數(shù)據(jù)提供自動(dòng)冗余。一臺(tái)虛擬服務(wù)器最多可以替代四臺(tái)物理備份服務(wù)器，顯著降低了設(shè)備硬件成本。此外，Sleeman 團(tuán)隊(duì)還能創(chuàng)建虛擬服務(wù)器的副本，以便執(zhí)行離線仿真并在實(shí)施生產(chǎn)調(diào)整前對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。

萬(wàn)事俱備，產(chǎn)能大增

系統(tǒng)實(shí)施后短短兩周，Sleeman 弗農(nóng)工廠產(chǎn)能提升了 50%，每日產(chǎn)酒批數(shù)從 8 批增至 12 批。

其釀造團(tuán)隊(duì)可在現(xiàn)場(chǎng)完成所有生產(chǎn)訂單，無(wú)需雇傭第三方生產(chǎn)商。他們不再需要斥資新建工廠，也不需要大規(guī)模升級(jí)或增加設(shè)備。

此外，操作人員可以更好地掌控整個(gè)釀造過(guò)程。憑借基于 Web 瀏覽器的配方，操作人員可以更輕松地制定新配方和創(chuàng)建測(cè)試批次，并將配方存儲(chǔ)在系統(tǒng)中以用于其他測(cè)試和生產(chǎn)。釀造經(jīng)理一人即可直接通過(guò) Web 瀏覽器界面調(diào)整工藝和配方。

管理層可以利用 PlantPAx 系統(tǒng)的趨勢(shì)分析功能和 BrewSight 軟件的報(bào)告功能核實(shí)任何生產(chǎn)問(wèn)題。根據(jù)異常情況報(bào)告機(jī)制，系統(tǒng)在啤酒進(jìn)入發(fā)酵階段后即創(chuàng)建報(bào)告跟蹤進(jìn)度，如有任何釀造變量出現(xiàn)偏差，將向管理層發(fā)送電子郵件。釀造團(tuán)隊(duì)可以采取任何必要的糾正措施并縮短停機(jī)時(shí)間，而不是在稍后返工并加入少量配方調(diào)和。

“精釀啤酒釀造涉及諸多細(xì)微的配方變化，包括水、麥芽進(jìn)料量及其他變量，同時(shí)還需要添加新配方”，Tobler表示?！霸诒３制【破焚|(zhì)的同時(shí)，配備 FactoryTalk Brew 軟件的 PlantPAx 系統(tǒng)還能為我們提供所需的靈活性，以快速響應(yīng)不斷變化的消費(fèi)者喜好和市場(chǎng)趨勢(shì)?！?/p>

軟件升級(jí)令啤酒質(zhì)量始終保持在高水平，同時(shí)提高了生產(chǎn)速度。如今，弗農(nóng)工廠的釀造周期僅為 2 小時(shí)，啤酒口感和質(zhì)量的一致性也得到提升。

但是，Sleeman 團(tuán)隊(duì)的工作尚未完成，他們還計(jì)劃為弗農(nóng)工廠的其余設(shè)施安裝 PlantPAx 平臺(tái)，包括儲(chǔ)酒罐區(qū)和包裝線。隨著標(biāo)準(zhǔn)化擴(kuò)展到 Sleeman 旗下工廠的各個(gè)環(huán)節(jié)，企業(yè)內(nèi)部的可見(jiàn)性得以顯著提高，使得公司能夠更有效地做出業(yè)務(wù)發(fā)展決策。

以上只是 Sleeman Breweries 結(jié)合使用羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品和服務(wù)以及其他產(chǎn)品所取得的成效。具體成效視客戶情況而定。

商標(biāo)信息：? ?

Allen-Bradley、PlantPAx 和 PowerFlex 是羅克韋爾自動(dòng)化有限公司的商標(biāo)。

VMware 是 VMware 有限公司的商標(biāo)。

發(fā)布時(shí)間 2018年11月5日

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