Sleeman Breweries運用虛擬製程自動化系統 在兩週內即增加了百分之五十的產能。

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挑戰

  • 提升產能以滿足日漸成長的消費者需求;避免建造新設施的高額花費

解決方案

結果

  • 提升生產力 – 在兩週內未增加生產設備即提升產能達百分之五十
  • 改善製程控制 – 利用現有設備達到整個生產過程的控制,也可輕易的改變製程與配方
  • 避免掉了資金成本 – 避免了建造新設施或增添設備的需要

Rockwell Automation製程自動化系統 提供內部製程與配方控制的功能

善用產業爆發的優勢

十年前,當訪客想體驗加拿大南部的當地生活可能會詢問當地最好的酒是什麼。如今,所有人都想嘗試這裡的精釀啤酒。

不論是新創業者或大型製造商,加拿大的釀酒業者正享受著對精釀啤酒的渴望所帶來的利益。在過去七年,這個產量小於25,000箱(每箱24瓶)的微型釀酒廠成長了超過一倍。

而精釀啤酒的聲名大噪也讓一家公司– Sleeman Breweries – 的生產線出現了缺口。作為加拿大前三大的釀酒廠,Sleeman釀造並銷售包括拉格到艾爾淡啤酒等熱門啤酒。過去即以私釀酒而聞名且釀酒歷史可回溯到1834的這家公司,在精釀啤酒市場再次打下了難以動搖的地位。Sleeman共有三座分別位於安大略、魁北克與英屬哥倫比亞的釀造設施。

精釀啤酒的現代化工程

精釀啤酒需求的增加對Sleeman這樣的公司是好消息,但產能不足就不太妙了。在其位於英屬哥倫比亞之弗農市的Okanagan Spring Brewery(OSB),公司便努力的想趕上對OSB啤酒的市場需求。管理團隊試圖找出方法突破每天最多八釀的產出上限。

若無法提升OSB的產能,公司將面臨需要投入高資金成本建立新設施的問題。當時,Sleeman找上了協力廠商一同生產以滿足消費者需要 – 但這在成本管理、品質與風味穩定性以及對於交貨時間的控管上都不是很好的作法。

不單設施對產能提升形成了限制,既有的基礎建設也是採用陳舊的半自動化控制系統。改變釀酒製程(包括加入新配方)均必須手動進行,也增加了人為失誤及不穩定的風險。在整個生產流程中,操作員必須在對的時間到達對的地點。若操作員未在生產線上將製程推進,釀酒過程就有可能整個停下來。

這些限制都讓Sleeman對於消費者品味或產業趨勢的轉變反應慢了一拍。手工的作法也讓完全控制釀造過程所需的精確且即時之生產指標難以掌握。批次報表成為一個繁瑣的工作,需要操作員將數字填到紙上,也對即時取得壓力及流量率這類重要資料造成限制。

控制改善象徵的更美味的啤酒

Sleeman團隊與Rockwell Automation認可的系統整合商McRae Integration合作,設計並建置了一套整合式製程自動化系統,用於提升產能、降低風險並提供即時生產資料的存取功能。

Sleeman團隊希望能為其所有設施建立一套標準化的方案。一個單一的平台能讓行政團隊可以從總公司檢視所有設施的生產指標及營運資料。有了這樣一個通用的平台,公司內的機電人員也能夠更輕易的從一個廠轉移到另一個廠,並確保零件儲放能夠順利。

「一個單一的平台讓我們能夠觀察到所有的生產線及設施,讓我們能建立在成功的基礎上並在持續生產優質啤酒的同時達成持續改進的目標」OSB釀造大師Stefan Tobler說道。「我們已將其他廠的Rockwell Automation設備標準化,且我們知道McRae能協助我們以採用Rockwell Automation技術的單一平台來滿足我們的目標。」

啤酒自動化:啤酒生產和包裝的自動化與控制系統

McRae利用Rockwell Automation的PlantPAx®分散式控制系統(DCS)及McRae自有的Meridian BrewSoft與BrewSight軟體(現更名為FactoryTalk® Brew™)建置了一個階段性的作法。

該系統包含了可收集、追蹤與記錄關鍵製程資料的報表與歷史紀錄軟體,能找出釀造程序趨勢,讓操作員能主動視需要改變釀造過程。Rockwell Automation的製程物件資料庫提供了預設的控制器代碼與面板,而新的系統則幫助Sleeman操作員能更快速設定新的批次並建立配方。McRae運用其軟體產品為釀酒應用客製化了解決方案,能讓操作員可透過操作簡易的網頁介面完整控制製程。

Rockwell Automation的Allen-Bradley® PowerFlex® 525及PowerFlex 755變頻器為釀酒製程提供了靈活的馬達控制功能,並協助讓裝置對控制系統進行診斷。

在過程中,McRae與Sleeman的資訊團隊合作安裝了VMware®虛擬伺服器。Sleeman團隊在幾年前已於弗農廠建置了備援伺服器,但發現設備與額外儲存空間的成本難以維持。VMware虛擬伺服器利用進階式資料復原及擴充式資料儲存系統為生產資料提供自動備援。一套虛擬伺服器可取代最多四座實體備份伺服器,大幅降低了設備硬體的成本。同時也讓Sleeman團隊能夠為虛擬伺服器建立副本以便進行離線模擬並在生產變更前進行測試。  

提升啤酒產能

經過兩週的建置,Sleeman便將弗農廠的產能提升百分之五十,從一天八釀提升到了十二釀。

現在釀酒團隊可以自行完成所有釀造工作,無須合作夥伴協助生產。且他們避免掉了新設施或設備升級與增加的成本。

此外,操作員對於釀造過程的控制力更高。透過網頁瀏覽器式的配方系統,操作員能輕易的建立新配方、建立一批測試品並將配方儲存在系統中以便進行其他的測試與生產。釀酒管理員可透過網頁式介面輕鬆完成製程與配方變更,完全無須假他人之手。

管理團隊可利用PlantPAx系統的趨勢功能與BrewSight軟體的報表找出任何的生產問題。透過例外報告,系統能建立報告來追蹤釀造時的發酵進度,並在出現任何差異時以電子郵件通知管理團隊。釀造團隊可採取各種修正措施並縮短停機時間,而不用再像過去一樣重新製作並調配再做小量製造。

「精釀酒包含許多配方上的小幅變更(依據水質、送來的麥子及其他變數等)還會有增加新配方的情況」Tobler說道。「搭載FactoryTalk Brew軟體的PlantPAx系統讓我們得以維持釀造品質,同時提供我們需要的彈性,以便對消費者品味與市場趨勢的快速變化做出反應。」

軟體升級除能維持高釀造品質,同時也提升了生產速度。弗農廠現在擁有業界領先的兩小時釀造製程,在風味與品質的一致性上均有提升。

Sleeman團隊還不打算停下腳步,他們計畫在整個弗農廠都建製PlantPAx平台,包括酒槽場及包裝生產線等。隨著Sleeman設施各區域的標準化逐漸擴張,企業的洞察力也得以提升,讓公司能更有效進行決策進而提升業務成長。

這些均是將Rockwell Automation產品與服務和其他產品搭配使用的Sleeman Breweries所獲致的成果。不同客戶之成果會有所不同。

Allen-Bradley、PlantPAx與PowerFlex皆為Rockwell Automation, Inc.之註冊商標。

VMware為VMware Inc.之註冊商標。

 

 

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