Одна молочна, одна пивоварня та два P2P-ланки

Для Byrne Dairy це Ethernet-зв’язок, а для Сьєрра-Невади - програмне рішення. Але обидві фірми тепер мають кращий зв'язок між переробкою та упаковкою.

язують

Спочатку погляньте на завод Ultra Byry Dairy’s, названий так тому, що все, що він виробляє, - це продукт ESL (Extended Shelf Life) із приблизно 90-денним холодильним складом на відміну від свіжого молока або вершків, термін зберігання яких становить близько 20 днів. Сім пакувальних ліній займають завод. Чотири з них виробляють картонну коробку з двостороннім покриттям, одна - це лінійка одноразових вершків для сметани, а друга - лінія для сипучих мішків. Сьомий рядок, який комерційно працює з січня 2009 року, є важливим, оскільки це перша установка в США технології від Sidel під назвою Predis. Оскільки він пропонує стерилізацію невеликих заготовок з ПЕТ, а не великих натяжних/видутих ПЕТ-пляшок, він забезпечує значну економію необхідної кількості стерилізатора для перекису водню та кількості води, необхідної для промивання.

"Я вражений ступенем інтеграції систем на цьому заводі", - говорить інженер з виробництва молочних продуктів Бірн Майк Сіма. «Багато додаткового часу та сил було вкладено для того, щоб увесь персонал, незалежно від того, взаємодіє він із упаковкою чи переробкою, не робив чогось, що матиме негативний вплив де-небудь ще на заводі. Системи управління, реалізовані тут, призначені для запобігання втраті продукту, перехресного забруднення та інших проблем, які зазвичай виникають при операціях, що мають більш ручний характер і, отже, менш інтегровані ».

Потік матеріалів від сировини, що надходить, до вихідної упаковки включає п’ять основних етапів:

• Прийом та зберігання сировини
• Дозування (для більшості одноразових страв) або сепарація (для цільного, знежиреного або 2% молока)
• Високотемпературна/короткочасна термічна обробка
• Зберігання продукту, що обробляється ESL, у всіх безпечних буферних ємностях
• Упаковка

Частина обробки виконується двома системами миттєвої стерилізації Vacutherm від Tetra Pak. Сирі інгредієнти подаються з восьми величезних резервуарів або в систему розділення, або в пакетні резервуари. Системи VTIS є наступною зупинкою в процесі, де розпочинається термічна обробка та охолодження за високих температур/короткого часу. Це також не триває довго: 4 секунди приблизно при 285 ° F, після чого відбувається охолодження.

Після обробки продукт надходить у буферні резервуари, які називаються «Усі сейфи», перш ніж відправлятися за наповнювачем. Продукт надходить до наповнювача, лише якщо лінія розливу готова. Лінія упаковки не перебуває у стані готовності, якщо на ній уже запущений інший продукт або якщо він ще не пройшов процес CIP. У так звані «старі» часи люди з паперовими документами несли відповідальність за читання документації на лінії розливу, яка підтверджує, що лінія була у «готовому» стані. Потім ця особа поверталася до зони переробки та підбирала цистерну, в якій знаходився відповідний оброблений продукт, та пакувальну лінію, яка чекала на цей продукт. Таким чином, продукт перетікав від переробки до упаковки.

Ethernet замінює "sneakernet"

На заводі Ultra у Бірні підключення Ethernet замінює людей, які раніше передавали інформацію про стан від пакувальних ліній до зони переробки. Сіма пояснює, використовуючи для прикладу лінію ПЕТ Sidel.

"Як частина системи зв'язку, яка пов'язує всі сейфи з лінією наповнення Sidel, сигнал із лінії розливу автоматично надсилається до відповідного All Safe, у якого лінія розливу вимагає продукт". Сигнал повідомляє All Safe надсилати чи не надсилати продукт на основі статусу наповнювача. Дві негативні переваги цього зв'язку є те, що воно швидше, і воно мінімізує або зменшує шанс операторів неправильно прочитати якусь частину своїх документів і, як наслідок, надіслати товар із неправильного All Safe на лінію розливу. Додаткова вигода, каже Сіма, пов'язана із загальною продуктивністю.

"Припустимо, лінія з ПЕТ має заклининня або не закінчила свою процедуру CIP", - говорить Сіма. «Ця важлива інформація автоматично передається назад до систем All Safe, а згодом - до систем VTIS, що переробляються, які, в свою чергу, автоматично направляють продукт, який вони щойно обробили, у другий резервуар All Safe, де він може сидіти, поки не настане час його відправлення до наповнювача. Це звільняє системи VTIS для наступного продукту, що підлягає термічній обробці. Зводиться лише до того, що, оскільки обмін інформацією інтегрований таким чином, ми можемо переходити швидше від обробки в системах VTIS до очищення цих систем і назад до обробки нового продукту в них ».

За словами Крейга Рейнхарта з Tetra Pak, підключення до мережі Ethernet у м.Бірн, що вже надає стільки переваг у взаємозв'язку переробки та упаковки, знову доведе свою цінність, оскільки Американська адміністрація з контролю за продуктами та ліками та Закон про модернізацію безпеки харчових продуктів вимагають більше доступність для харчових продуктів. "Цю інформацію про відстеження потрібно десь записувати, і координація цієї інформації у загальнозаводській системі накопичення даних стане як ніколи важливою", - говорить Рейнхарт. «Підключення Ethernet та загальні системи управління, які були впроваджені в Бірн Дайрі, піддаються саме таким речам.

«Крім того, - продовжує він, - дані про сторону упаковки пов’язані з системою Tetra PlantMaster. Отже, всю цю інформацію про виробництво харчових продуктів, як про переробку, так і про упаковку, можна збирати та керувати за допомогою Системи виконання виробничих процесів (MES) або Системи планування ресурсів підприємства (ERP), починаючи від отримання, переробляючи та упаковуючи, аж до Складування та Поширення ". Останнє слово про Бірн Дайрі отримує головний операційний директор Нік Марселла. Він зазначає, що системи управління, що пов'язують переробку та упаковку, зіграли ключову роль у підвищенні ефективності роботи на новій лінійці Sidel PET. "У деяких випадках ми змогли працювати з ефективністю понад 90%", - говорить Марселла.

Таку продуктивність важко досягти, коли блокуванням між переробкою та упаковкою є суха дошка для стирання або папір з паперу.

Програмне забезпечення заповнює розрив у P2P

Говорячи про сухі дошки для стирання, їх використання людьми на пивоварні Сьєрра-Невада було значно обмежено з часу впровадження програмного забезпечення FactorySQL і FactoryPMI від Inductive Automation.

Розташована в місті Чіко, штат Каліфорнія, Сьєрра-Невада є шостою за величиною пивоварнею в США, а їх флагманським продуктом є Сьєрра-Невада Бледний Ель. До того, як програмне забезпечення Inductive Automation прибуло на місце подій, лінії зв'язку між фільтрацією та упаковкою були не дуже хорошими. Це було серйозною проблемою, тому що перед тим, як бак пива буде готовий до упаковки, він повинен бути перероблений відділом фільтрації, а потім відібраний та протестований лабораторією. Поки не було впроваджено нове програмне забезпечення, інформація про тести була написана від руки на серії сухих стертих дощок навколо заводу. Співробітники упаковки спочатку перевіряли тестоване за дошками сухого стирання, потім розпочинали процес пакування.

По мірі зростання рослини люди мусили пам’ятати про те, щоб записувати цю інформацію дедалі більше. Це було трудомістке завдання, і людям було надто легко забути щось записати. Відстань також стала проблемою, говорить Девід Льюїс, бізнес-аналітик Сьєрра-Невади.

"Фільтрація та упаковка тепер розділені на чверть милі", - зазначає Льюїс. "До того часу, коли ви отримали інформацію з фільтрації, записали її і повернули на упаковку, статус після фільтрації міг легко змінитися". Індуктивна програма автоматизації дозволяє Сьєрра-Неваді створювати екрани клієнтів, що запускаються через Інтернет. Отже, дані про фільтраційні резервуари можуть отримати доступ усі відділи - QA Lab, Filtration, Packaging - без проблем і одночасно. Дані лабораторних випробувань збираються автоматично з лабораторних пристроїв, підключених до FactorySQL, які потім поєднуються з інформацією про виробничі лінії щодо статусів резервуарів, рівнів та інших даних процесу. Відділ пакування в одну мить може побачити, чи готовий бак для упаковки чи ні, і вони можуть бути впевнені, що на екрані відображаються дані в реальному часі.

"Ми змогли взяти активну базу даних, відповідальну за запис тестової інформації, яка відокремлена від виробництва", - говорить Рон Мейфілд, розробник системи пивоварні Сьєрра-Невада. «Потім ми додали дані PLC - повний резервуар/порожній бак - і поєднали зв'язок між відділами. Об’єднання всього цього надзвичайно полегшило спілкування та робочий процес ».

Ніяких клопотів з ліцензуванням

Льюїса особливо радує те, наскільки легко поділитися функціональністю програмного забезпечення. «Весь пакет - це веб-сторінка. Ліцензування не потрібне. Будь-хто може зателефонувати на цю сторінку де завгодно на заводі та побачити її. Вам не потрібно бути ліцензіатом придбаного вами рішення ERP або MES. Ми просто створюємо ці сторінки і розміщуємо їх там ».

Льюїс також цінує в реальному часі видимість пакувальних ліній Сьєрра-Невади. "Це швидкий огляд стану пакувальної лінії в будь-який момент", - говорить Льюїс. "І це дані в режимі реального часу - як і до другого - про стан машини, загальний час простою тощо. Раніше така інформація фіксувалась на кліп-бордах. Коли пакувальна машина пішла з ладу, ви сподіваєтесь, що хтось це записав. І тоді ви сподіваєтесь, що хтось введе його в комп’ютер, щоб хтось насправді міг щось зробити з інформацією. Це дві великі надії ".

Сьєрра-Невада зробила проміжний крок у своїх зусиллях, щоб відійти від дощок для кліпів та сухих стертих дощок, говорить Льюїс.

“Після того, як у нас з’явилася бездротова мережа, ми почали робити цей збір інформації з кишенькових телефонів. Це усунуло буфер обміну, і поки люди, що натискали кнопки на кишенькових ручках, були точними, це було добре. Але ви все-таки не мали жодних гарантій, що оператор встиг, був на балу або правильно ввів би інформацію. Тепер це робиться автоматично програмним забезпеченням. FactorySQL - це частина, яка взаємодіє з ПЛК і збирає дані в базу даних. Програмне забезпечення FactoryPMI - це більше про графічний інтерфейс користувача. Він дуже простий у використанні, але досить потужний ".

Льюїс робить особливий наголос на тому, як FactoryPMI змінив спосіб, яким він та його колеги думають про створення інтерфейсів бази даних для всіх виробничих підрозділів.

«Однією з потужних речей FactoryPMI є те, що це не лише програмний пакет програм автоматизації роботи заводу, це також досконала база даних та інструмент розробки додатків. Тому ми розширили своє мислення щодо того, де ми можемо його використовувати. Насправді, ми зараз використовуємо його для майже будь-якої проблеми програмного забезпечення/бази даних, яка у нас є ». Льюїс каже, що програмне забезпечення FactoryPMI тепер можна використовувати як "передній кінець" будь-якої бази даних, яка існує в Сьєрра-Неваді. ("Передня частина" відноситься до програмного забезпечення, що використовується для введення даних та перегляду даних у базовій базі даних.)

«Ми використовуємо Factory PMI, - каже Льюїс, - щоб використати базу даних LIMS [Лабораторна інформаційна система управління]/QA, яка ми розробляємо протягом багатьох років, ще до того, як FactoryPMI з’явився на місці. Ця база даних поширюється від сировини до переробки через упаковку та до розповсюджувача, і вона працює на сервері SQL. У нас було кілька попередніх версій для цього, починаючи від Microsoft Access і закінчуючи веб-сторінками, такими як asp або asp.net. Зараз ми залишили всіх тих і покладаємось на FactoryPMI для цих цілей.

«Отже, не тільки програмне забезпечення Inductive Automation використовується для збору даних з ПЛК виробничої лінії, це також інструмент, який ми використовуємо для побудови інтерфейсів бази даних для всіх інших виробничих підрозділів. І оскільки це єдиний інструмент, який використовує наша команда розробників, вони можуть просто та безпроблемно об’єднати дані з різноманітних дуже різних джерел чи баз даних, і змусити їх працювати разом на одному екрані ». Рисунок А, додає він, є гарним прикладом того, як на одному екрані Сьєрра-Невада може об’єднати дані PLC, тестування якості, дані про стан резервуарів, дані про робочий процес та рішення про упаковку в одному місці.

Льюїс і Мейфілд визнали, що скептично поставилися до нового програмного забезпечення, коли воно вперше потрапило на їх радіолокаційний екран. Зрештою, бродіння - це цілодобовий процес, тому вони нервували з приводу можливості нового програмного забезпечення, яке будь-яким чином підводить ці роботи. Їхній колега Джонатан Свішер, розробник системи в Сьєрра-Неваді, поділився їхньою нервозністю.

"Коли ми вперше придбали програмне забезпечення, ми не були впевнені, що воно може зробити для системи", - каже Свішер. “Ми дуже обережно ставилися до того, як ми налаштували мережу. Ми хотіли переконатися, що це жодним чином не впливає на роботу заводу. Але його було легко налаштувати, оскільки мені довелося лише встановити його на сервері. Це одна установка, і немає клієнтів для встановлення окремо. Поки кожен клієнт на заводі має Java і може дістатися до веб-сервера, вони готові йти ".

Льюїс узагальнює досвід роботи заводу з новим програмним забезпеченням таким чином. «Усі згодні, що зміни хороші. Раніше було майже неможливо отримати дані про рослини, не витрачаючи величезних грошей. Більше ні. І це програмне забезпечення буде лише набагато ціннішим, оскільки ми продовжуємо зростати. Якби нам довелося прийняти виробниче рішення п’ять років тому, ми б просто підійшли і поговорили з кимось. Зараз не завжди можна знайти цю людину. Але ви завжди можете знайти екран комп’ютера. Зараз експлуатація набагато простіша ». P2P