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百事可乐解信息之渴
作者： 转贴自：包装博览网 点击数：3567
PepsiAmericas的DesMoines工厂通过安装一套企业数据采集系统，可以对生产线的操作过程有一个更加深入的了解，生产效率提升了6％，每年可以节约12万美元。 如今的工厂每天都可以产生难以估量的原始数据，而这些数据本身可以帮助人们对生产流程自始至终的整个过程有一个更加深入的了解。美国百事公司（PepsiAmericas）对于工厂设备层信息的重要作用可谓并不陌生。该公司最近开始寻求从其饮料制造过程中收集关键的生产数据，然后以一种特定的格式将其表现出来，从而有效地提升决策水平。这样，PepsiAmericas就增加了信息来源，从而可以对工厂设备层有一个更加清晰的了解，并且使用这些信息来改进生产和业务流程。 一系列的软件可以帮助PepsiAmericas监控灌装机，把握整个操作流程的脉搏，确定生产中出现的问题，并且找出发生问题的原因。 PepsiAmericas位于美国依阿华州DesMoines的工厂是百事公司（PepsiCo,Inc）在美国运营的19个饮料生产和灌装工厂中的一个。这个工厂坐落在美国依阿华州的中心位置，制造和包装超过45个品牌的百事可乐产品，然后将它们销往美国中西部地区。 了解生产信息减少停工时间 在一天之内，这个工厂可以生产将近6万箱的软饮料，一年下来总共可以生产超过2000万箱。尽管这个工厂的生产效率一直很高，但是它也经历过罐装生产线无缘无故地中断的情况，从而导致了下游生产流程受到影响的连锁反应。这导致了大规模的停工状态，从而开始推高了人工成本，并且阻碍了PepsiAmericas实现其高产量的目标。在一个小时的停工将会产生300美元的人工成本并且导致1万美元的产品损失的情况下，几个小时的生产停滞状态则会带来数万美元的损失。为了应对日益增加的行业压力，降低成本并且提升效益，PepsiAmericas认识到它需要对工厂设备层自始至终所发生的情况有一个更加清晰的了解。 只需要轻点几下鼠标，管理人员就可看到根据工作单元、故障停机时间/机器设备、质量数据、转换时间和停工原因所做出的OEE（设备综合效率）计算。 在大多数的饮料生产流程中，生产过程都是从工厂的原材料接收区域开始的。一台卸托盘机将托盘一个一个逐层卸下来，这些托盘堆在一起大约有10英尺高，上面总共装了8000个空的可乐罐，然后将它们慢慢移到一台气流输送机上。这些空可乐罐口朝上一字排开，沿着弯弯曲曲的通道移向工厂的另一端。每一个罐子都会通过一个负离子消毒机进行消毒，然后像过山车一样跌跌撞撞的进入灌装车间。 在工厂的另外一个部分，批量混合系统的大型配料罐将不同口味的糖浆和苏打水搅拌混合来制成可乐汽水。经过消毒的罐子到达灌装车间，然后被送到一个72阀的灌装站，每分钟的灌装速度可以达到1200罐/分。在这里，每个罐子都会被装满可乐，并且充进一股氮气，然后一系列的轧辊会将一个铝盖密封到罐子上。接着这些罐子就会瓶口朝下离开灌装车间，然后被送进仓库，在那里会对它们进行加温，以防止可乐渗漏，从而破坏纸板箱包装。随后，生产日期和产品信息会被采用激光打印的方式印到罐底。 手工记录失误频出 PepsiAmericas以前使用纸笔手工记录罐装生产线的运行数据。操作员监控生产线的生产情况，并且记录每段值班时间内的生产量和故障停机情况。然后将这些信息手工录入公司的企业财务系统，其中记录了每天制造了多少种口味，纸箱和包装的大小等信息。管理人员每天都要查阅这些数据，以便确定故障停机的情况，并且想办法解决这些问题。 这种方法除了不可靠和麻烦以外，还会让管理人员无法对实际情况有一个真实的了解。尽管操作员一丝不苟地记录故障停机情况，但是他们往往只注意到了明显的问题，例如很容易发现地10到15分钟的情况。而对于发生在这里或者那里的仅仅持续几秒种的短时间的故障却很难发现，然而一天下来，这些情况积少成多也会带来重大的损失。另外，仅仅发现故障停机情况也无助于管理人员找出它们发生的原因，PepsiAmericas还是对如何改进灌装生产线的运行摸不着头脑，只能让他们陷入无休止的猜测当中。PepsiAmericas的生产经理DaveBramow说：“使用旧的系统，我们需要操作人员能够每天一丝不苟地收集和记录数据，然后将它们丝毫不差地录入我们地业务系统。然而事实上，这又是一个单调乏味并且很容易产生错误的过程，到头来也无法给我们提供所需要的信息来解决导致停机故障的问题。” PepsiAmericas清楚地认识到如果要消除阻塞现象和停工问题，它需要对整个灌装过程有一个准确的了解。这就意味着需要每分每秒都对即时信息有一个了解，从而帮助管理人员抓住容易被忽略的转瞬即逝的短暂的停机故障情况。为了做到这一点，它需要一套尖端的数据采集系统，能够从整个生产线上收集新体，并且以一种有效的方式展现在管理人员的面前，从而做出更好的决策。 尖端的数据采集系统 2004年夏天，PepsiAmericas召集了一个工程师团队来制定和实施这套解决方案。在Bramow的带领下，这个团队找到了一个自动化设备供应商，拥有丰富的行业知识和雄厚的技术实力，其所提供的解决方案能够有效地将工厂设备层信息转化为业务信息。这套解决方案需要能够提供准确的即时信息来帮助管理人员找出问题的症结所在，从而促进不断的改进提高。另外，PepsiAmericas还需要一个解决方案，能够将其不同的系统整合在一起，从而提升供应链的透明度，并且使整个生产过程获得从头到尾的优化。 在认真审阅了多份计划书之后，PepsiAmericas最终选择了RockwellAutomation（www.rockwellautomation.com）作为其自动化项目的合作伙伴。Bramow说：“我们已经与RockwellAutomation有过长期的合作，我们的大多数设备都采用了他们的控制系统。RockwellAutomation能够倾听我们的问题，并且为我们提供一个量身订做的解决方案，帮助我们克服我们所面临的特殊的挑战。而且在我们知道我们可以在安装过程中和安装之后都可以获得当地的技术支持之后，我们就更加放心了。而这些承诺是我们在其他的供应商那里所得不到的。” RockwellAutomation®LinePerformanceSolution最终被这家饮料生产企业选择作为其企业数据采集的骨干，这是一套基于RockwellSoftware®FactoryTalk生产和运行软件组合的一套预先集成软件和服务。这套解决方案可以让企业对于生产线的运行过程有一个更加深入的了解，通过收集和整合关键的运行数据来帮助企业将影响设备综合效率（OEE）的各种不确定性因素联系起来。这个系统可以让操作员和经理们根据需要随时进行故障停机监控和警报，生产动态分析和设备运转测量。大量的报告中包含了各种与时间、班次、操作员、工序和产品有关的生产数据。 [NextPage] Bramow说：“LinePerformanceSolution解决方案满足了我们的所有需求，不仅功能齐全，数据收集能力强大，而且便于使用。它对于提升我们整个生产线的透明性，跟踪和控制生产线的运行来说是必不可少的，这样我们就可以最大化地挖掘生产线的潜力，并且确保产品质量。而且它可以以最佳的格式将信息传递给使用者，不论是操作员还是管理层。” 生产过程都是从工厂的原材料接收区域开始的，在那里一台卸托盘机将托盘一个一个逐层卸下来，这些托盘堆在一起大约有10英尺高，上面摆满了空的可乐瓶盒可乐罐，然后将它们放到一台气流输送机上，送往灌装车间。 提升生产线的透明性 PepsiAmericas想要确定10个不同的工作单元的所有中断情况，让管理人员对生产过程有一个清楚的了解，而不是将他们面对大量的信息而无所适从。更确切地说，这个团队需要的是一种格式便于阅读的数据，内容涉及故障停机发生的次数，每次发生的时间，以及导致这些情况的原因。这套新的系统还需要能够生成关于产量、废品以及效率的具体数字，并且具有灵活的报告选项，这样管理人员就可以按照班次、操作员、小时、分钟或者秒来将生产运行情况进行细分。 最后，PepsiAmericas希望能够实现其技术投资的最大化。基于已经安装了的接近95％的RockwellAutomation控制系统硬件和软件，PepsiAmericas希望能够发挥其现有的自动化设施的杠杆作用，获得最大化的投资效果和投资回报。Bramow说：“由于我们的网络尚不完善，因此我们所有的系统之间的联系并不是很紧密。我们希望能够升级到中央数据高速通道，从而能够提升整个工厂的整合水平和信息交流。 除了努力实现工厂的不同设备之间的整合之外，这个团队还希望这可以帮助他们充分发挥RockwellAutomation控制系统（由Allen-BradleyPLC-5和SLC-500控制器组成）中所包含的信息的作用，用来监测生产效率以及确定故障停机时间。随着PepsiAmericas的需求旺季的日益临近，所有的工作，包括安装在内，都需要在很短的时间内完成，并且要讲对生产的影响降低到最低限度。 PepsiAmericas的团队还面临一个挑战，那就是要确保其能够将所有来自于RockwellAutomation控制器的数据都传输到服务器。 为了做到这一点，PepsiAmericas安装了一个EtherNet/IP网络，从而可以让LinePerformanceSolution能够收集每个工作单元的控制器中所包含的信息，并且快速地将其发送到系统地中央服务器。有了EtherNet/IP网络，这个团队就可以将生产流程中的每一个部分都联系起来，从将空可乐罐装卸到托盘上开始，从而创造一个集成程度更高的生产系统。 然后，这个团队开始在其生产服务器上配置FactoryTalkMetrics，这是一个基于Microsoft®Windows®的应用软件，用于评估关键生产设备的运行情况。另外，还安装了FactoryTalkHistorian用于帮助通过基于网络的报告来收集、分析和报告生产数据。FactoryTalkIntegratorSETransactionManager软件主要是作为一个传输系统，用于在控制器和服务器之间提供有效率的数据传输。这些软件工具通过它们自身之间以及与RockwellAutomation控制系统之间的密切配合，有助于提取生产数据，让PepsiAmericas能够更好地了解当前的和以前的生产运行信息。 信息整合提升效率 在PepsiAmericas决定了生产的基准，并且启动和运行这套解决方案之后，它就立即开始收集、存储和分析生产信息了。LinePerformanceSolution开始挖掘出了一个生产数据的地下宝藏。这些信息被显示为各种便于阅读的图案和定制的报表，可以通过一台标准的个人电脑进行浏览，而这台电脑可以离生产基层很远。只需要轻点几下鼠标，管理人员就可看到根据工作单元、每台机器设备的故障停机时间、质量数据和转换时间，以及引起生产线停工的具体情况（例如可乐罐堵塞或者产品溢出）所做出的总体的OEE计算。陈旧的纸笔记录系统已经被淘汰。Bramow说：“通过获取这些信息，我们可以更加有效地发现生产效率低下的问题，并且及时地对它们进行补救。这真正消除了以前盲目的主观臆测和指手划脚，可以更好地改进生产。” 经过消毒的罐子到达灌装车间，然后被送到一个72阀的灌装站，每分钟的灌装速度可以达到1200罐/分。 PepsiAmericas以前也曾经遇到过灌装站莫名其妙地发生故障的情况，操作员们无法使其保持正常运转。通过查看来自于LinePerformanceSolution的数据，管理人员发现问题出在灌装机的控制面板上，主要是由于许多程序控制开关之间的间距太小。卫生清洁模式开关恰好在关闭灌装机的开关的旁边。Bramow说：“在使用LinePerformanceSolution之前，我们会碰到一些无法让灌装 机正常运转的情况，但是又找不出原因。通过查看数据，我们发现操作员在将灌装机切换到卫生清洁模式时操作不当，从而每次都会导致几个小时的故障停机。” 自从安装了LinePerformanceSolution之后，PepsiAmericas的这个团队一直致力于将工厂设备层信息转换为有效的业务信息，从而提升企业的竞争力。通过使用这些信息来找出生产线中的故障，并且通过校正措施、优化操作方法和员工培训来排除故障并且提高效率，Bramow和他的团队成功地将生产效率提高了6％，相当于每年可以节约12万美元以上。 数据分析增强竞争力 有了DesMoines工厂地成功经验，其他PepsiAmericas在美国的工厂也跃跃欲试，准备尽快采用LinePerformanceSolutions。通过分析其所有工厂的生产数据，可以帮助PepsiAmericas对其不同的工厂进行比较。Bramow说：“我们选择RockwellAutomation不是出于短期的考虑，也不会只和他们做一锤子买卖，而是打算与其建立长期的合作关系。这套解决方案已经帮助我们加强了在整个行业里的竞争力，而且它已经使我们能够采取更加具有前瞻性的措施来优化我们的生产经营。” DesMoines工厂的仓库入口处上方悬挂着一条十分显眼的10英尺长的横幅，上面写着“The2005PepsiAmericasPlantoftheYear（2005年度美国百事最佳工厂）”。这家工厂由于在2005年效益突出并且提升了生产率，表现优于它的18家兄弟工厂而获得这一奖项。Bramow说：“该说的都已经说了，该做的也已经做了，我们现在的主要任务就是要不断为消费者生产高质量的饮料产品，而且RockwellAutomation一直致力于为广大企业提供像LinePerformanceSolution这样的系统，来帮助它们改进生产经营。通过密切合作，我们两家企业着眼于这些目标，并且取得了双赢的结果。”
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