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성공 사례

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最新式のDCSは、コロラド州立大学の発酵科学の学生に次世代の素晴らしい味わいのビールの醸造に自由を提供

ロックウェル・オートメーションのPlantPAx DCSはマリスコ・エンジニアリング社によって統合された一流の教育醸造所の基盤を形成

과제

  • コロラド州立大学は、学生を訓練し、新しく創設された発酵科学技術プログラムで業界に役立つ最新の醸造オートメーションプラットフォームを必要としていた。

솔루션

  • PlantPAx DCS - この最新式のDCSシステムによって学生は醸造および発酵プロセスを自動的に制御できる。システムのデータ収集機能により、醸造者は正確な情報に基づいてレシピを最適化できる。
  • 最先端のシステムを設計して配備 - ロックウェル・オートメーションのPartnerNetwork™プログラムのソリューションプロバイダであるマリスコ・エンジニアリング社は、アプリケーションに特別な醸造固有の機能を組み込んだソリューションを設計して配備した。

결과

  • 最先端の2つの醸造所 - 学生とプロの醸造家は、スケーラブルな自動化された制御を使用してスキルを磨き、ビールのレシピを完成させることができる。

コロラド州フォートコリンズの人々は、この小さな町のことをビール醸造のナパバレーと誇らしげに呼んでいます。ロッキー山脈のふもとにあるフォートコリンズ(人口165,000)は、20以上の醸造所を誇っています。

その中には、アンハイザー・ブッシュなどの業界の巨人がいますが、大部分は、創造的なレシピが名前に匹敵する小規模なクラフトビールの醸造所です。そのような醸造所として、ファット・タイヤ・アンバー・エール、イージーストリート・ウィート、サッド・パンダ・コーヒー・スタウト、クロス・アイド・ストレンジャーズIPAが挙げられます。

フォートコリンズの活気のあるクラフト醸造シーンは、アメリカ全土での風味豊かなビール革命の一部です。過去2年間だけで、米国の醸造所の数はほぼ倍増して5,600を超えています。また、独立した醸造業者の貿易グループであるブルワーズアソシーエーションによると、それらの99%は小規模で独立した事業です。協会は、伝統的または革新的な原料と発酵法を使用して、年間600万バレル以下を生産する醸造所と定義しています。

この爆発的な成長により、醸造ビールの芸術と科学の訓練を受けた人々への需要が高まっています。コロラド州立大学(Colorado State University)は、主要な商業およびクラフト醸造業者、および産業オートメーションの主要な専門家が関与する、相互に有益な独自のパートナシップでその需要に応えています。

2つの醸造所、1つのプログラム

クラフトビールのブームが始まる前から、フォートコリンズを故郷と呼ぶコロラド州立大学(CSU)は醸造科学技術コースを作成しており、2007年にクラスが開始されてまもなく、キャンパスで最も人気のある選択科目の1つになりました。

当時CSUで食物媒介性病原体を研究している大学院生であったジェフ・キャロウェイ氏は、ジャック・アベンス教授と一緒にこのコースを教えました。「「悪い虫」に焦点を当てるのではなく、食べ物やビールを発酵させる良い生物への情熱に従うことにしました」と、キャロウェイ氏は回想します。アベンス教授はこの地域の豊富な醸造知識を活用して、マスタービール醸造者や他の業界の専門家をゲストスピーカとして採用しましたが、キャロウェイ氏はこれを継続することができました。

キャロウェイ氏は次のように説明します。「業界はこのクラスに深く関与していました。学生は彼らとネットワークを作り、企業は彼らを雇うために卒業生を探し始めました。最近では、競争が激しいため、業界には必要なすべての人材をトレーニングする時間がありません。」

酵科学技術専攻に必要な基礎レベルのクラスは、科学的に厳密で、有機化学、微生物学、物理学を含みます。この課題に加えて、現在および将来の醸造業界のニーズ(商業およびクラフト)を満たす最新のプログラムに対する大学の野心的な目標がありました。そのため、学生は醸造ビジネスの技術面、具体的には高度な自動化に没頭しています。

キャロウェイ氏は次のように説明します。「私たちはランドグランド大学です。つまり、学生と地域経済のニーズを満たす研究と教育を提供するという公的な責任を負っています。私たちのような大学は、農業研究と普及サービスで何十年も農家を支援してきました。今日、醸造業は私たちの経済の主要な部分であるため、それらをサポートする義務があります。」

その使命を果たすために、プログラムはキャンパスで2つの別々の醸造所を運営しています。1つは、ローリー・スチューデント・センター内のマイクロブルワリーです。ここでは、学生がクラフトビールを生産して一般に提供しています。

「ブリューパブは、世界のすべての醸造所の90%を代表しています。なぜなら、ほとんどのパブは小規模で、ちっぽけですらあるからです」と、キャロウェイ氏は説明します。

ただし、このプログラムの学術および研究の中心は、近くのギフォードビル内にあります。ここに含まれるのは、学生が醸造科学、品質保証、運用技術、および醸造プロセスだけでなく他の多くの高度に焦点を合わせた分野を深く掘り下げて調べる教室と研究所です。建物には小規模な商業スタイルの醸造所があり、学生はミラークアーズまたはアンハイザー・ブッシュの施設で見られるものを代表する高度な能力を持つ醸造設備に触れることができます。

ビール製造業界の巨人は、消費者の大勢を満足させるために、長い間自動醸造プロセスに頼ってきました。今日、同じ理由で、クラフトビールの醸造業者は正確な制御技術にますます投資しています。

キャロウェイ氏は次のように述べています。「最初は、クラフトシーンの一部は自動化に抵抗がありました。彼らはすべてをより職人的な感覚のために手作業で行なうべきだと考えていたためです。しかし、企業が成長するにつれて、市場の現実が始まります。主力製品を一貫して醸造するには、信頼できる一貫したプロセスが必要なのです。

標準ベースのソリューション

ダン・マリスコ氏は、大学の発酵科学技術プログラムの自動化の第一人者です。彼は最初からプログラムに積極的に参加しており、プログラムの醸造クラスで定期的にゲストスピーカを務めています。今日、マリスコ氏はこのプログラムの業界諮問委員会のメンバーです。

マリスコ氏のフルタイムの仕事は、ミズーリ州セントルイスに本拠を置くシステム統合企業であるマリスコ・エンジニアリング(Malisko Engineering)社の事業部長兼リードエンジニアで、デンバーに支社があります。醸造業界での彼の経験は深く、醸造生産監督者としての任務も含まれています。彼はCSUの卒業生でもあります。

マリスコ氏は次のように回想しています。「大学は、両方の醸造所のベストプラクティスに関する業界のガイダンスを求めていました。彼らは、将来関連性を維持するために、固有のスケーラビリティと柔軟性を備えたFSTプログラムの現在のニーズを満たすオートメーションソリューションを必要としていました。」

マリスコ氏は、ロックウェル・オートメーションのデンバーを拠点とするソリューションアーキテクトであるディーン・シャイトを採用し、プログラムのプロセスソリューションの開発を支援しました。マリスコ・エンジニアリング社はロックウェル・オートメーションのソリューションパートナであり、2人はさまざまな業界のさまざまなプロジェクトに協力しています。シャイトはコロラド州の同窓生でもあります。

マリスコ氏は次のように述べています。「大学の目標は、このプログラムを業界全体のショーケースにすることでした。そのため、ブラックボックスだけでなく、標準ベースで長期にわたって保守可能なプロセスソリューションを設計することを求められました。」

彼らは、両方のキャンパス醸造所の基盤プラットフォームとして、ロックウェル・オートメーションのPlantPAx分散制御システム(DCS)を選択しました。このプラント全体の制御システムにより、醸造者は、醸造設備と温度、流量、密度、圧力などの重要なプロセス制御ポイントを自動的に制御および視覚化できます。

マリスコ氏は次のように説明します。「PlantPAxを使用すると、学生は醸造プロセスについて貴重な洞察を得ながら、スケーラブルで安定した、オペレータが使いやすいオートメーションプラットフォームに実際に触れることができます。」

このソリューションには、ロックウェル・オートメーションのFactoryTalk Batchソフトウェア が含まれています。これは、モジュール式フェーズコードの再利用をサポートし、直感的なレシピオーサリングを提供し、組み込みのバッチ追跡とレポートを備えています。このソフトウェアは、ISA-88バッチ制御規格を組み合わせて、制御レシピの手順と操作の豊富なHMI視覚化を含むシステムのプロセスオブジェクトのライブラリとシームレスに統合します。

醸造アプリケーションの設計において、マリスコ・エンジニアリング社はロックウェル・オートメーションのプロセスライブラリの外観と操作性を補完する機能を追加しました。ただし、これは醸造固有のものです。例えば、ホップの追加スケジューリング用のインタラクティブなフェイスプレートの追加、醸造所のさまざまなユニットの数十のレシピパラメータの完全にカスタマイズ可能な配合の編集です。

PlantPAxを使用すると、学生は醸造プロセスについて貴重な洞察を得ながら、スケーラブルで安定した、オペレータが使いやすいオートメーションプラットフォームに実際に触れることができます。

マリスコ氏は次のように述べています。「私たちは、シンプルでクリーンなユーザインターフェイスを作成する際のロックウェル・オートメーションの最新のユーザエクスペリエンスのアプローチに触発され、特にモバイル機能に細心の注意を払いました。特に大学の環境では、携帯型のHMIは優れた教育ツールであり、人々が施設内を歩き回り、スクリーンに縛られるのではなく、プロセスの観察を行なうことができます。」

DCS固有のデータ収集機能は、発酵科学技術プログラムの研究コンポーネントにとって重要です。

コロラド州の発酵科学プログラムのアソシエイトディレクタであるジェフ・キャロウェイ氏は次のように述べています。「学生に再現性を実証することが重要です。柔軟な手続き制御で機敏に対応でき、データの収集と分析との整合性を確認できます。DCSを使用すると、成功したバッチを生成した正確なメトリックを確認し、その情報に基づいて新しいレシピまたは手順を最適化できます。履歴データに簡単にアクセスして、製品に影響を与えた変更を特定することもできます。」

業界のショーケース

ランドグランド大学としてのCSUの使命には、優先度の高いニーズに応えて研究に基づいた知識を適用することを奨励する業界のアウトリーチとエクステンションが含まれます。キャンパス内の醸造所は、レシピ開発、実験室試験、運用技術研究、プロセスデータ分析に従事するためのユニークなリソースを業界に提供しています。

キャロウェイ氏は次のように述べています。「産業界の醸造者は、新しい穀物法案を試すことから、新しい種類の煮沸方式まで何でもできます。商業的な醸造者にとって、ミニチュアシステムへのアクセスは、工業規模のシステムでは実行できない可能性のある原材料とプロセスの変更に関する小規模バッチ実験を可能にします。」

機会を認識して、コロラド州の醸造会社は、CSUの発酵科学技術プログラムの実現を支援した業界のドナーのリストの上位にいました。 それらには、ニューベルギーオデルなどのクラフトビールのリーダとともに、フォートコリンズのバドワイザー醸造所が含まれていました。モルソン・クアーズは、学生センターのブリューパブに、醸造容器とさまざまなプロセス機器のセット全体を寄付しました。

オートメーションの面では、マリスコ・エンジニアリング社とロックウェル・オートメーションのほか、パンドウィット社エンドレス・ハウザー社レクセル社などの専門家が、プロジェクトに時間と技術の無償で貢献しました。

マリスコ氏は次のように述べています。「これは全員が手を貸すために集まってましいた。私たち全員が協力して、コロラド州が信じられないほど活気に満ちた革新的な業界の最先端にとどまるようにしました。」

上記の結果は、コロラド州立大学での配備されたロックウェル・オートメーション製品およびサービスをその他の製品と併用した結果です。実際の成果は事例ごとに異なる場合があります。

FactoryTalkおよびPlantPAxは、Rockwell Automation Inc.の商標です。

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