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工厂底层信息—美国百事求之若渴

   日期:2007-08-05     作者:管理员    

  Des Moines软饮料瓶装设备颇具商业头脑地提高了生产效率,每年节约开支120000美元。

  如今的工厂控制系统能够生成大量的原始数据,覆盖了从开始到结束的所有生产环节。近来,美国百事开始着手收集饮料制造过程中瓶装线的重要生产数据,并将其整理在册以便决策者做出更明智的决断。而这样做所带来的效果就是通过增加信息获取的渠道,美国百事可以更清晰地了解其工厂底层的情况,改善制造与商业过程。
  美国百事公司是百事集团旗下第二大罐装与瓶装公司,在9个国家设有办事处。全球有超过1亿2千2百万人享用其生产分销的百事产品,其产量占据美国本土百事总产量的22%。与所有其他饮料生产商一样,百事公司力求确保其产品质量的稳定性、新鲜度和口感,以满足消费者对百事品牌下所有产品的一贯要求。与此同时,为了满足零售商、行业规范制定者以及不断变化的消费者的要求,公司亦需不断提高其随机应变、快速响应与节约成本的能力。
  位于IA,Des Moines的美国百事工厂生产包装超过45个百事可乐旗下的品牌产品,这些产品销往整个美国中西部。每天,工厂生产大约60000瓶软管饮料,每年产量超过2千万瓶。
  工厂一直保持着良

好的生产操作记录。尽管如此,工厂罐装线也遭遇过意外故障,而由此引发了一连串瓶颈效应影响下游生产。这直接导致了大面积的停产,不仅增加了劳动成本的开支,而且影响了其每周120小时饮料的生产任务。普通产品生产线一旦停产所带来的劳动成本损失为每小时300美元,产品价值损失为每小时10000美元,而明星产品生产线停产数小时将使公司损失惨重。
  为应对不断增加的行业竞争压力,进一步降低成本,优化生产,美国百事意识到他们需要更清楚地掌握工厂底层的情况,从头至尾无一遗漏。

DesMoines工厂每天生产60000瓶软饮料它的全新制造数据系统帮助提高了6%的生产效率
Des Moines工厂每天生产60,000瓶软饮料。它的全新制造数据系统帮助提高了6%的生产效率。

  可乐冒泡,系统平稳
  与所有的饮料生产过程一样,整个工序从原料的接收处理入手。一个10英尺高的托盘装载8000个易拉罐,层层叠叠,托盘拆垛机将它们一一分离,送入气垫式输送机。每条生产线上的易拉罐就这样被输送到设备的另一端。接着这些空易拉罐被送入罐装车间,经72个阀门填充站,完成罐装填充部分。该条罐装填充生产线速度高达到每分钟1200罐。在这个过程中,每个易拉罐用铝液涂层后充入氮气,整个工作过程与易拉罐开启器工作方式恰恰相反。随后,这些罐装产品被送往包装车间,由自动托盘装置进行打包、装箱后准备销往各地。整个生产线,从卸载易拉罐到最后产品的打包装箱,用时不超过20分钟。
  美国百事公司过去一直沿用人工记录流水线运行数据。操作员轮流当班,监控生产过程,记录产量和故障事件,然后再将相关信息手动输入公司的企业财务系统内。企业财务系统记录了每日生产的产品口味,种类以及包装规格等信息。公司管理层通过这些数据来判断停产事故,拿出解决方案。
  人工记录的工作模式相当不可靠,而且工作量巨大、此外,这种模式无法为公司管理层提供一个对生产过程实时的深入的了解。尽管操作人员兢兢业业地记录下故障事件,他们最多也只能找到一些显而易见的故障问题,类似设备停运10分钟或是15分钟等诸如此类的情况。而那些他们不易察觉的故障,像是设备停运几秒钟,或是1、2分钟的情况,在一天中多次发生会造成相当巨大的损失。而且仅仅记录停运时间并不能帮助公司管理层了解故障成因,所以百事公司总是陷入没完没了的猜谜游戏中,不知如何提高流水线生产效率。
  “旧系统依靠人工收集记录数据,而数据需准确无误地录入到我们的商务系统中。”生产经理Dave Bramow先生说道,“这项工作非常无聊,最终容易出错,而且不能为我们提供所需的信息,帮助我们解决停运问题。”

  勾画更清晰的生产运作图
  美国百事公司深知要解决瓶颈和停产问题就必须要更了解罐装生产过程,也就是说通过及时获取实时信息来帮助公司管理层捕获不易察觉的短暂停运时间。要实现这一目的就需要一套完善的数据采集系统,能够获取整条生产线的信息,整理在册,以便公司管理层做出更明智的决策。
  2004年夏,美国百事公司任命Bramow为组长领导工程师团队鉴定完善(数据采集系统)解决方案,务必做到精确转递实时信息以便管理层判断问题的症结所在,不断完善问题的解决方法。此外,该方案还需实现不同系统的整合以加强供应链的可视化程度,优化整个生产过程。
  工作团队对5个技术供应商提供的方案进行了综合评估。寻找一个合格技术供应商有一点原则非常重要,即该供应商不仅能够提供合适的技术方案,而且必须有能力保证可靠的技术支持。而系统的操作简易性也是(选择供应商时)必须考虑的因素之一。因此,工作团队希望系统操作简单,数据收集整理便捷。最终,百事公司选择Rockwell Automation作为其自动化合作伙伴。
  “我们长期与罗克韦 尔自动化合作,公司主要运用程序皆建立在他们提供的控制系统之上。”Bramow先生解释说。
 百事公司数据采集系统主要采用Rockwell Automation Line Performance Solution系统,配套软件为准整合软件,服务基于Factory Talk 生产与操作软件套装。系统对关键运行数据进行汇总,分析研究,将整个生产操作过程呈现在用户面前,帮助用户获取影响整体设备效率(OEE)的相关变量。同时为用户提供了按需获取停运监控与报警、生产情况分析、设备运行评估的功能,并生成相关生产评估报告,报告罗列了时间、班次、操作员、操作步序和出产产品等信息。
  “Line Performance Solution实现了我们想要的一切功能:强大的数据采集能力,操作简易。”Bramow大加赞赏道,“该方案大大加强了整个生产过程的可视化程度,提高了追踪控制生产线运行情况的能力。因此生产能力能够最大程度发挥出来,同时确保产品质量。该系统信息通信能力一流,能够同时满足操作人员和监控人员的需要。”

  为何纰漏不断
  美国百事公司希望能够识别10个不同操作单元中发生的所有故障,包括

每个故障持续的时间和成因。新系统需要记录生产产量、废料产生量、生产效率等数据,同时为管理人员提供灵活的报告选择,以便他们掌握不同班次、不同操作员在个每小时、每分钟甚至每秒钟的操作情况。
  最终,百事公司打算充分利用他们所有的现存自动化设备以期达到投资回报最大化。“我们所有的设备都松散地连接在一起,然而我们的网络并不完全。”Bramow先生提到,“我们希望将中心数据通道升级为一个高速通道,用以提高系统整合程度和设备间的数据通信。”
  百事生产高峰季度即将到来,因此包括安装等所有的事宜必须再短时间内完成,尽量将对生产的影响降到最低。

  综合尝试
  百事技术团队同样也面临挑战,他们必须确保所有的数据都能从Rockwell Automation公司的控制器中传送至服务器上。为此,百事公司创建IP以太网络,支持生产线表现解决方案从各个工作单元的控制器上采集数据并快速地将其传回系统中心服务器上。
  技术团队重新配置其服务器上的FactoryTalk Metrics软件,该应用软件基于Windows操作系统,能够评估主要生产设备的运行情况。此外,安装FactoryTalk Historian软件来帮助公司收集、分析生产数据,并通过Web报告机制整理成报告。FactoryTalk Integrator SE 商务管理软件作为一种传输机制,为各个控制器与服务器之间提供有效的数据传送。采用罗克韦尔自动化控制系统,各个环节间无缝操作同时,这些软件工具收集生产数据,帮助百事管理层了解生产运行的现状与历史。,

  全面了解
  生产线表现解决方案安装完毕,技术团队对美国百事员工进行了新技术培训,使他们能够很好的接受操作罗克韦尔自动化的系统。
  “培训工作在所有新项目中都占据了重要的位置,而当项目涉及到重要的工厂底层信息,工作人员能够很好的理解整个系统就显得更为重要了。”Bramow说道,“罗克韦尔自动化确保系统工作正常,数据准确,并帮助我们很好地理解系统信息的含义,以提高整个生产效率。”
  百事公司期望通过收集信息,分析信息能够将生产线的运行效率提高2~3%。所以,首先需要确定目前生产情况的标准,也就是说根据运行变量来决定生产线的整体设备效率(OEE)。
  “启用罗克韦尔自动化方案另一个价值就在于他们帮组我们重新定义了所谓OEE。”Bramow再次解释道,“我们所理解的OEE就是简单的指设备开机及运行时间而已。然而我们忘记了将产品这部分计算在内。现在我们了解到只有将实际的产出和产品质量因素考虑进去才能够得到一个综合的OEE。”

操作员和经理们现在可以随时获取停机监测和警报生产表现分析以及设备运行规律
操作员和经理们,现在可以随时获取停机监测和警报,生产表现分析以及设备运行规律。

  追根溯源,亡羊补牢
  一旦美国百事公司制定了生产基准,新系统便开始运行,收集、存储、分析生产信息。通过简单的操控,公司管理层便可获悉各个工作单元运行情况、每台设备停运时间、质量数据、交班时间,也可清楚地知道停运故障的原因,比如易拉罐堵塞或是产品溢出,从而掌握OEE。用纸笔记录的体系也随之淘汰。
  “获取这些信息我们就明白生产中效率低下的原因并可以采取适当的措施补救。”Bramow先生说道,“我们不用猜来猜去,同时也改善了人工计数这种效率不高的工作方式。”
  多亏了新系统,美国百事公司能够察觉培训过程中的一些问题并规范操作加以弥补。举例来说,技术团队发现第二个生产轮班中,托盘拆垛机这块碰到些麻烦,经常有空易拉罐溢出托盘。通过查看托盘拆垛机相关信息,管理层决定由操作员进行手动控制模式运行系统,不再使用自动运行模式。在正常生产轮班中,操作员的标准操作为托盘拆垛机运 行5~8次手动控制模式,而在第二生产班次中,操作员将拆垛机切换成手动控制模式次数高达150~200次。这一问题在以前采用人工记录的工作方式时从未暴露过。
  “我们将这些信息作为一种培训工具来帮助第二生产班次的操作员理解如何正确操作。”Bramow先生说到,“这样,他们就不会再碰到溢出或遗漏产品的状况。显然,以前他们每个月都会报废整整一个托盘上8000罐易拉罐,这种小小的误操作所要付出代价是非常昂贵的,也会造成很多麻烦。”
  百事公司填充站以前也发生过许多原因不明的停产故障,很可能是操作人员误操作引起的。查看生产线表现解决方案系统收集的数据,管理人员发现填充站控制板上各个过程控制开关距离太近,容易发生误操作。“清洁模式”开关就紧挨着停运开关。
  “使用生产线表现解决方案系统之前,我们一直碰到填充设备停运的情况,而我们却不明就里。”Bramow先生继续说到,“如今我们查看相关数据,发现操作员在执行清洁模式时误操作就会造成几个小时的停产事故。”

  信息传递价值
  自从安装了生产线表现解决方案,百事公司将工厂底层信息转化为商业财富,逐步建立其竞争优势。利用信息判别故障,通过规范操作,积极

培训与实践,Bramow先生和他所率领的团队将公司的生产效率提高了6个百分点,每年节约超过120000美金支出。
  “我们与罗克韦尔自动化并非短期合作,亦非只合作一个项目,我们视其为长期合作伙伴。”Bramow提到,“(采用他们提供的)解决方案不但加强了我们在行业中的竞争力,而且为我们提供了一种革命性的方法来优化我们的生产操作。”
  Bramow强调最最关键的还是人必须清楚地意识到这种(变革)会带来理想的生产效果。“这个方案之所以取得成功关键还在于每天使用它的工作人员。”Bramow先生解释说,“他们才是执行一些列改进方案的人,才是使问题得到解决的关键。生产确确实实是一项团队工作,从下至上,我们的每个员工都为他们的全力付出而感到自豪。”
  “我们一切所言所行都是优先考虑到能够为我们的消费者提供质量上乘的产品。罗克韦尔自动化为我们提供类似生产线表现解决方案软件帮助公司改进生产。通过合作与交流,我们双方都获得了成功。”
  翻译:朱俭华
  想了解更多详情,请访问以下网站:
  www.pepsi.com
  www.pepsiamericas.com
  www.rockwellautomation.com

 
  
  
  
  
 
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