Hillshire Brands utiliza la inteligencia de fabricación

Desafío

  • La diferencia de peso en un rollo de salchicha de una libra generaba desperdicios en el producto y pérdida de ganancias.

Soluciones

  • Integrated Architecture: – toda la empresa está estandarizada en la plataforma de control Logix para un control escalable. La red EtherNet/IP proporciona una estructura de comunicación en tiempo real transparente y un entorno de diseño único con herramientas coherentes.
  • Inteligencia de fabricación: – el software FactoryTalk VantagePoint agrupa, correlaciona y presenta información de la producción a las operaciones, de modo que las variaciones se identifican fácilmente y se corrigen en tiempo real. El software FactoryTalk Historian identifica, recopila y almacena los datos de producción automáticamente.
  • Diseño y entrega del sistema: – Grantek Systems Integration, un socio de solución de programas de la PartnerNetwork™ de Rockwell Automation para controles, procesos e información, guio el diseño, la configuración y la implementación del sistema.

Resultados

  • Reducción de pérdidas, mejora del rendimiento: – la mejora del rendimiento un 0.10 por ciento al año o de más de 100,000 libras de salchicha se traduce en un importante retorno en costos de venta de productos.
  • Retorno de la inversión rápido: – el retorno de la inversión del sistema se logrará en menos de un año.

Antecedentes
En Estados Unidos se consumieron casi 450 millones de libras de salchicha y jamón para el desayuno en 2012, lo que representa cerca de USD 1,500 millones en ventas para los productores de salchichas. Aunque puede ser cierto que la mayoría de las personas no quiere ver el proceso de producción detrás de este importante elemento del desayuno, esta creciente base de consumidores ciertamente quiere saber que hay operadores bien informados y muy observadores en la planta que aseguran la integridad y la calidad del producto.

La marca Jimmy Dean, parte de la cartera de Hillshire Brands, vende más salchichas refrigeradas para el desayuno que los siguientes cuatro mayores productores juntos. Para mantener esta posición líder, la empresa debe ofrecer no solo un producto consistentemente uniforme y de alta calidad, sino que también debe hacer todo lo posible para mantener los costos bajos, el rendimiento alto y conservar un precio competitivo entre la competencia ansiosa por cortar su tajada de la cuota de mercado.

Desafío
La instalación de Hillshire Brands en Newbern (Tennessee, Estados Unidos) produce más de 150 millones de libras de salchichas anualmente. Los rollos de salchicha fresca de una libra de Jimmy Dean, afectuosamente llamados “rellenitos”, representan más de dos tercios de este total de producción. La instalación dedica once máquinas para moler, condimentar, llenar y envasar los rollos de más de 300 SKU diferentes. Los rollos de salchicha con envoltura plástica se venden por libra, por lo que es crucial obtener la cantidad exacta de salchicha en cada rollo. Al final de cada línea, un verificador de peso evalúa y retira los rollos que estén fuera de la diferencia de peso aceptable. Los rollos fuera de peso se abren en láminas manualmente y se buscan impurezas. La salchicha se devuelve al sistema o se tira, ambas opciones costosas.

Como su producto se vende por paquete, cualquier cantidad de carne que sobrepase al peso requerido resulta en pérdida de ganancia para la empresa. Al mismo tiempo, si un rollo está por debajo del peso, la satisfacción del cliente estará en riesgo, ya que no obtiene lo que está pagando. Además, la ley federal de inspección de carnes requiere que los paquetes de productos cárnicos tengan una inscripción precisa de la cantidad de sus contenidos en términos de peso, medida o número total. Cada estado del país tiene reglamentos similares o adicionales. Si en una inspección de peso y medida se encuentran paquetes mal etiquetados, el alimento no se puede vender y se pueden producir multas, cosas que causan daño tanto a la reputación de la empresa como a los resultados netos.

Los operadores en la planta de Newbern experimentaron variaciones inaceptables en el peso de los rollos, lo que llevó a desperdiciar y desechar mucha cantidad de producto. Desafortunadamente, en ese momento, los operadores no tenían acceso a suficientes datos del sistema de control para determinar el origen o la cantidad reales del desperdicio.

Solución
Los ingenieros de la planta en Newbern vieron la oportunidad de reducir la diferencia de peso si pudiesen conocer mejor la causa del problema, por lo que le presentaron el problema al departamento de ingeniería corporativa para solucionarlo. Jon Riechert, un ingeniero de proyectos sénior para Hillshire Brands a nivel corporativo, ya había llevado a cabo la implementación de una estrategia de inteligencia de fabricación y sistema de información en plantas de Florence, Alabama y Kansas City, Kansas. Después de escuchar las preocupaciones de sus ingenieros en Tennessee, Riechert armó un equipo de Grantek Systems Integration para implementar una estrategia de inteligencia de fabricación en Newbern.

Grantek trabajó con los ingenieros de mantenimiento, calidad y control de Hillshire Brands para entender el comportamiento que el equipo quería impulsar con una estrategia de inteligencia de fabricación. Para el equipo de la planta, la mayor prioridad era una mejor comprensión del peso del producto terminado. Sin embargo, los puntos de datos adicionales a lo largo de la línea de proceso también eran necesarios para comprender cómo ocurrían las fluctuaciones en el peso.

Grantek trabajó con Riechert y su equipo para implementar una solución de inteligencia de fabricación basada en la suite del software FactoryTalk®. El software se integra directamente con la plataforma de control Logix de Rockwell Automation para acceder a los datos de producción en tiempo real. Hillshire Brands había estandarizado previamente todas sus instalaciones con la plataforma de control Logix, lo que simplificó la integración del software de información al sistema de control de la planta.

Además, la planta de Newbern ya funcionaba en una red industrial EtherNet/IP única, lo que hizo mucho más simple la recolección de datos. El equipo conectó las 11 máquinas de líneas de rollos a dos servidores en planta nuevos que ejecutaban el software FactoryTalk Historian a través de EtherNet/IP. Esto le permitió al equipo recolectar los datos durante períodos de tiempo más largos para observar tendencias y comparar el funcionamiento de las máquinas. Durante un turno, si una máquina produce rollos con una mayor diferencia, los operadores pueden mirar los datos anteriores y ver dónde comenzó el problema. Si todas las otras máquinas funcionan correctamente y dentro de su capacidad, tal vez la producción continúe hasta que se resuelva el problema.

Luego Grantek instaló el software FactoryTalk VantagePoint para agregar información de múltiples fuentes de datos: el controlador, el software Historian y el servidor SQL. Reunir datos en un tablero centralizado proporciona un fácil acceso a datos en tiempo real e indicadores clave de rendimiento a través de cualquier explorador de Internet. El servidor FactoryTalk VantagePoint se ubica en la planta de Newbern. Pero como es una plataforma de informes basada en la Web, tanto el personal de Newbern como el corporativo pueden acceder a ella.

Los ingenieros de la planta de Newbern, quienes interactúan con los datos a diario, trabajaron con Grantek para diseñar los tableros del sistema. “El equipo de Newbern tuvo control total sobre lo que quería ver en los tableros de FactoryTalk VantagePoint”, dijo Riechert. “Trabajé con este software lo suficiente como para entender que existen posibilidades casi infinitas de lo que puede mostrar visualmente. Es muy flexible, pero si no le gusta al equipo local, no lo usará”.

Resultados
“Antes de implementar este sistema, los operadores solo podían ver cuántas manzanas podridas se producían”, dijo Riechert. “Ahora los operadores pueden ver las fluctuaciones de peso en la línea, el desperdicio exacto en los rollos terminados, el tiempo improductivo de la máquina, la eficacia total del equipo e incluso la temperatura de la carne”.

Al contar con esta información, los ingenieros de Newbern están cerca de una mejora del rendimiento del 0.10 por ciento a las seis semanas de haber implementado el nuevo sistema. Esto se traduce en ahorros de 105,000 rollos por año y cientos de miles de dólares en costos de productos vendidos.

“El equipo de ingeniería de control realmente está mucho más satisfecho”, agregó Riechert. “Ahora que puede ver el peso de cada rollo a medida que pasa por la línea, puede rastrear alguna diferencia en una máquina de llenado específica y hacer una corrección para reducir algún desperdicio de inmediato. Pero nuestros amigos de garantía de calidad puede que estén incluso más felices. Ellos realizaban todas las verificaciones de peso. En vez de extrapolar los desperdicios basados en muestras manuales tomadas varias veces al día, ahora tienen un conocimiento constante en tiempo real sobre el peso de cada rollo, cada lote y cada envío”.

Aunque la mejora del rendimiento del 0.10 por ciento era todo lo que la empresa necesitaba para justificar el retorno de la inversión en el proyecto, Hillshire Brands espera que su nueva solución de información reduzca los desperdicios otros décimos de porcentaje, aumente el rendimiento a 0.50 por ciento o a más de medio millón de libras de salchicha.

“Más allá de alcanzar y potencialmente sobrepasar nuestras metas del proyecto, es importante para nuestra empresa que esta solución sea lo suficientemente flexible para crecer no solo en nuestros cambios de producción, sino que también en nuestro cambio de perspectiva como ingenieros”, dijo Riechert. “El sistema FactoryTalk proporciona los datos que nuestros operadores necesitan para saber a qué prestarle atención y dónde ocurren los problemas. Una vez que empiezan a ver los patrones de alto nivel que antes eran imposibles de recolectar o ver manualmente, pueden determinar la causa exacta y qué cambios podemos hacer para mejorar el sistema. Después de algunos meses, empiezan a pedir más tags, tableros e informes. Actualmente, estamos considerando agregar al sistema parámetros de uso de energía en varias plantas. La información les da poder y quieren más”.

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