ヒルシャー･ブランズ社が製造インテリジェンスを採用

背景

アメリカ人は2012年に約4億5000万ポンドの朝食用ソーセージとハムを消費しました。これは、ソーセージ生産者の売上高が約15億ドルに相当します。ほとんどの人がこの心のこもった朝食の目玉の背後にある製造プロセスを見たくないのは事実かもしれませんが、この成長する消費者基盤は確かに、製品の一貫性と品質を保証する鋭敏で知識豊富なオペレータがプラントフロアにいることを知りたがっています。

ヒルシャー･ブランズ社のポートフォリオの一部であるジミー･ディーンブランドは、次の上位4社の生産者を合わせた数よりも多くの冷蔵朝食ソーセージを販売しています。このような主導的地位を維持するために、同社は一貫して高品質で均一な製品を提供するだけでなく、コストを低く抑え、スループットを高く保つために可能な限りのことを行ない、市場シェアの削減を熱望する競合他社の間で競争力のある価格を維持する必要があります。

課題

テネシー州ニューバーンにあるヒルシャー･ブランズ社の施設では、年間1億5,000万ポンド以上のソーセージを生産しています。愛情を込めて「チャブ」と呼ばれるジミー･ディーンの1ポンドの新鮮なソーセージロールは、この生産量全体の3分の2以上を占めています。この施設は、300を超えるSKUのチャブの粉砕、調味料、充填、梱包に11台の機械を使用しています。プラスチックで包まれたソーセージのチャブはポンド単位で販売されているため、各ロールに適切な量のソーセージを入れることが重要です。各ラインの終わりに、チェック計量器が許容可能な重量分散の外側のチャブを評価して削除します。重量が範囲外であったチャブは手動でスライスして開き、汚染物質がないかチェックします。ソーセージはシステムに戻されるか、ゴミ箱に捨てられますが、どちらもコストのかかる作業です。

その製品はパッケージごとに価格設定されているため、必要な重量を超えて含まれる肉の量は、会社の収益を失うことになります。同時に、チャブの重量が不足している場合、お客様は支払った金額の商品を受取っていないことになるため、顧客満足度が危険にさらされます。さらに、連邦食肉検査法は、食肉製品のパッケージに、重量、量、または数値の観点から、その内容物の量を正確に記載することを義務付けています。国のすべての州には、同様または追加の規制があります。重量と測定の検査でパッケージのラベルが間違っていることが判明した場合、食品を販売できず、罰金が科せられる可能性があります。これらはすべて、企業の評判と収益の両方に悪影響を及ぼします。

ニューバーン工場のオペレータは、チャブの重量に許容できないばらつきがあり、製品を配ったり捨てたりしていました。残念ながら、当時、オペレータは、実際の量や景品の原因を理解するのに十分な制御システムデータにアクセスできませんでした。

ソリューション

ニューバーンのプラントエンジニアは、問題の原因をよりよく理解できれば、重量のばらつきを減らす機会を見出したので、問題を企業のエンジニアリングに持ち込んで支援を求めました。ヒルシャー･ブランズ社の全社的なシニア･プロジェクト･エンジニアであるジョン･ライヘルト氏は、アラバマ州フローレンスとカンザス州カンザスシティの工場で製造インテリジェンス戦略と情報システムの実装をすでに主導していました。テネシー州のエンジニアからの懸念に耳を傾けた後、ライヘルト氏は、ニューバーンで製造インテリジェンス戦略を実装するために、Grantek Systems Integration社からチームを招きました。

Grantekは、ヒルシャー･ブランズ社の管理、品質、および保守のエンジニアと協力して、チームが製造インテリジェンス戦略で推進したい行動を理解しました。工場チームにとって、完成品の重量をよりよく理解することが最優先事項でした。ただし、重量のばらつきがどのように発生しているかを理解するには、プロセスライン全体に追加のデータポイントも必要でした。

Grantek社は、ライヘルト氏と彼のチームと協力して、FactoryTalk®ソフトウェアスイートに基づく製造インテリジェンスソリューションを実装しました。このソフトウェアは、ロックウェル･オートメーションのLogix制御プラットフォームと直接統合して、リアルタイムの生産データにアクセスします。ヒルシャー･ブランズ社は、以前はすべての施設でLogix制御プラットフォームを標準化していたため、情報ソフトウェアのプラントフロア制御システムへの統合が簡素化されていました。

さらに、ニューバーン工場はすでに単一の産業用ネットワークであるEtherNet/IP™で稼働していたため、データ収集が大幅に簡素化されました。チームは、11台のチャブラインマシンを、EtherNet/IPを介してFactoryTalk Historianソフトウェアを実行している2台の新しいオンサイトサーバに接続しました。これにより、チームはトレンドを表示するために長期間にわたってデータを収集し、マシン間のパフォーマンスを比較することができました。シフト中に、1台のマシンがより大きなばらつきのあるチャブを生成している場合、オペレータは過去のデータを見て、問題がいつ始まったかを確認できます。他のすべてのマシンが適切に機能し、容量が不足している場合は、問題が解決するまで本番環境が移行する可能性があります。

次に、Grantek社はFactoryTalk VantagePointソフトウェアをインストールして、複数のデータソース(コントローラ、ヒストリアン、SQLサーバ)からの情報を集約しました。データを1つの集中ダッシュボードに収集すると、インターネットブラウザを介してリアルタイムデータと主要業績評価指標に簡単にアクセスできます。FactoryTalk VantagePointサーバは、ニューバーン工場にあります。しかし、Webベースのレポートプラットフォームとして、企業とニューバーンの両方の担当者がアクセスできます。

ニューバーンのプラントエンジニアは、日常的にデータを操作し、Grantek社と協力してシステムダッシュボードを設計しました。ライヘルト氏は次のように述べています。「ニューバーンチームは、FactoryTalk VantagePointダッシュボードに表示したいものを完全に制御できました。私はこのソフトウェアを十分に活用して、視覚的に表示できるものにはほぼ無限の可能性があることを理解しました。非常に柔軟性がありますが、ローカルチームはそれを気に入る必要があります。そうしないと、使用できません。」

結果

ライヘルト氏は次のように述べています。「このシステムを実装する前は、オペレータは悪いリンゴがいくつ生産されたかしか確認できませんでした。現在、オペレータは、ラインに沿った重量の変動、完成したチャブの正確な景品、機械のダウンタイム、OEE、さらには肉の温度を確認できます。」

この情報を武器に、ニューバーンのエンジニアは、新しいシステムを展開してから6週間以内に0.10%の歩留まりの向上に近づいています。これは、年間105,000チャブの節約と、売上原価の数十万ドルに相当します。

ライヘルト氏はさらに付け加えます。「制御工学チームは確かにはるかに幸せです。ラインを通過するときに各チャブの重量を確認できるようになったので、特定のフ充填機のばらつきを追跡し、すぐにばらつきを減らすための修正を行なうことができました。しかし、私たちの品質保証担当者はさらに幸せかもしれません。彼らはすべての体重チェックを行なっていたものでした。1日に数回採取した手のサンプルに基づいて景品を推定するかわりに、各チャブ、各バッチ、および各出荷の重量を常にリアルタイムで把握できるようになりました。」

0.10%の歩留まりの改善は、プロジェクトのROIを正当化するために必要なすべての会社でしたが、ヒルシャー･ブランズ社は、新しい情報ソリューションにより、景品がさらに10分の15%減少し、歩留まりが最大0.50%、つまりソーセージが50万ポンド以上増加すると予想しています。

ライヘルト氏は次のように述べています。「プロジェクトの目標を達成するだけでなく、プロジェクトの目標を超える可能性があるため、このソリューションは、生産の変化だけでなく、エンジニアの視点の変化にも対応できる柔軟性を備えていることが重要です。FactoryTalkシステムは、オペレータが何に注意を払うべきか、どこで問題が発生しているかを理解するために必要なデータを提供します。以前は手動で収集または表示することが不可能であった高レベルのパターンを確認し始めると、正確な因果関係と、システムを改善するためにどのような変更を加えることができるかを判断できます。数か月後、彼らはさらにタグ、ダッシュボード、レポートを要求し始めます。現在、いくつかのプラントでシステムにエネルギー使用指標を追加することを検討しています。情報は力を与えており、彼らはもっと欲しがっています。」