乳品廠重新定義效率與永續性

對於Bill and Susie Millenkamp而言，農業企業獲致成功的要素，來自於懷抱熱情追求最理想的動物照料、整潔度、嚴謹的規範與人員訓練，還有技術。從1990年代中期最初的小牛牧場起家，逐步成長為垂直整合的事業體，涵蓋牧場、農場、飼育場與母犢牛營運，即Idaho Jersey Girls Dairy。

Millenkamp Cattle, Inc.的營運經理Mark Harrison說道：「不論何時造訪美國Idaho州Jerome市，大約都有36,000頭左右的小牛，而在Idaho Jersey Girls Dairy則有約30,000頭產乳母牛。」

這不是爺爺牧場內的擠乳室

在2015年完成1號牛舍而擴大產乳營運後，Millenkamps在網路、溝通與技術方面尋求本地系統整合商Automation Werx的支援。Automation Werx是洛克威爾自動化系統整合商合作夥伴聯盟(PartnerNetwork™)的其中一份子。

1號牛舍的特色是具備兩個適用106廄數的旋轉式擠乳機，可從約15,000頭母牛榨取乳汁。每個系統配備三個機械手臂可供產乳前消毒、乳房刺激與產乳後乳頭消毒。此一產乳營運也包含通風、幫浦抽吸、冷卻及定位洗淨(CIP)系統，同時還有將乳品卸載至乳品液罐車的解決方案。

Automation Werx共同所有人Trevor Steffler說道：「1號牛舍有許多可獨立運作的第三方設備。我們的目標是賦予乳品一個整合系統，讓其團隊能由集中管理的位置來監控設備。」

為實現這些目標，Automation Werx提供一個網路連線的監控與資料擷取(SCADA)解決方案，採用洛克威爾自動化的FactoryTalk View Site Edition (SE)人機介面(HMI)軟體。

這座乳品廠規劃在五年後將其產乳作業倍增時，也再次委託Automation Werx提供解決方案。

設備迥異之下統合的解決方案

Idaho Jersey Girls為2號牛舍裝設了四個適用 106廄數的旋轉式產乳系統，並附有相關的機械手臂和輔助系統。Automation Werx的任務是與眾多供應商協同合作，並且運用統合的洛克威爾自動化平台，交付一個能夠大幅將第三方控制取而代之的先進系統。停機時間極小化是至關重要的專案目標。

Harrison說道：「我們一天產乳時間有22小時，外加停機一小時以進行設備消毒。而且牛隻是習慣取向的動物，需要有穩定一致的產乳排程。我們無法承受多出的停機時間。」

Automation Werx設計了一個以PlantPAx分散式控制系統(DCS)為基礎的整合性解決方案。這項解決方案採用Allen Bradley可程式化控制器、PowerFlex交流驅動器、Stratix乙太網路網管型交換器以及FactoryTalk View SE。

Automation Werx共同所有人Nick Reichelt表示：「我們在系統內的多點新增了多重備援。例如，每個轉盤雖然只需要五個驅動器，但我們用了七個驅動器，因此在驅動器維護時不會中斷作業。」

更重要的是，PlantPAx DCS利用一目瞭然的主控台來傳遞資料、分析和洞見，讓人員能夠對警示紀錄和非預期停機事件等異常情境迅速進行應對。

保持永續

Automation Werx也讓控制系統能力可與乳品廠的永續目標並行不悖。

Harrison表示：「我們的牧場經營逾14,000英畝的土地作為飼料以及有機堆肥以供肥料之用。這很可能是你所見過最乾淨的乳品廠。我們深以此為豪。」

Idaho Jersey Girls Dairy也聚焦於設備清潔和消毒用的化學藥劑減量。化學藥劑不僅危害環境，也是乳品單一項目的最高額成本。Automation Werx解決方案從牛隻乳房消毒與牛蹄浴以至CIP系統的所有化學藥劑批次都列入了管理。

Reichelt解釋說：「CIP系統具有傳導感測器可測量清潔解決方案所使用的化學藥劑量。為了節省化學藥劑用量，此系統獲取首批之中最末次沖洗藥劑，再於下一批的首次清洗中重複使用。」

冷卻器內使用的清水也被重複利用，可供地面沖洗和其他清潔工作之用。

在成功的基礎上不斷精進

乳品廠估計，CIP清潔解決方案因為重複利用，化學藥劑使用量相較於傳統牛舍減少超過50%。此外，批次解決方案將水和化學藥劑保持在固定溫度，因此CIP週期時間可減少約30分鐘。