某装瓶公司通过BI满足车间信息的需求

背 景

当今的工厂每天将产生海量的数据，为从生产过程的开始到结束都提供了深入分析的条件。某装瓶公司对于工厂车间中信息的力量并不陌生。该公司最近正致力于在它的饮料生产过程中采集关键的生产数据并将这些数据以一种能够有助于做出更好决定的格式呈现出来。而结果就是--该公司增加了信息的访问并获得了关于工厂车间更清晰的描述，公司通过这些使制造业和商业的过程获得了改进。

该装瓶公司是某知名饮料国际集团旗下第二大的罐装和瓶装饮料公司。该公司在9个国家拥有生产厂，负责生产某知名饮料产品并将其销往全球范围内超过1亿2千2百万人的手中，公司还占据美国该饮料总产量的21%。与所有的饮料生产商相同，该公司的Austin工厂一直在努力追求稳定的品质、气味和口感，而这些也正是消费者希望该品牌能够做到的。与此同时，零售商、政府调节和不断变化的消费者喜好也对公司能力提出了更高的要求，使公司需要保持住灵活、能够迅速做出反应并具有成本效益的特点。

该装瓶公司

在爱荷华州的Des Moines工厂是某知名饮料公司在美国的19个饮料生产和灌装工厂之一。工厂坐落于爱荷华州的中心，它生产超过45个品牌的该品牌产品并将他们包装销往中西部的各个地区。工厂每天将会生产将近60000盒软饮料，其年总产量超过两千万盒。

工厂的生产线一般每周运行120个小时。为了与这个要求苛刻的时间安排保持一致，工厂对自动控制非常依赖。自动控制的核心是罗克韦尔自动化的控制系统，它对自动化的生产进行着管理，从原材料的混合一直到包装。系统连接到了公司所有的关键性能指示器（KPI）上，其中包括产量、质量和服务级别。它帮助该装瓶公司发现不足并解决生产问题--而这也是公司不断改进和降低费用策略的关键部分之一。

由于工厂有着大量关于操作效率的记录，因此它经历过莫名其妙的灌装生产线中断并因此造成下面生产步骤出现一连串的瓶颈反应。这造成了大量的停工时间，致使人力费用上涨并使该公司无法满足其高产量的目标。一小时的停工将会造成300美元人力损失和10，000美元产品损失，在这种环境下，几小时的生产空闲所造成的总损失将达数万美元。

为减少损失、优化性能，并满足日益增长的工业压力，该装瓶公司认识到需要关于工厂车间生产工程从开始到结束的清晰描绘。

将气体加入到软饮料中

与大部分的饮料生产案例相同，工厂的生产开始于原材料接收区域。一台卸货机将十英尺高的8，000个饮料罐一层一层地拖到空中传送机上。饮料罐在空中单行移动，一直传送到工厂的另一端。每个饮料罐都将在它经过离子清洁器时得到清洁并翻滚着以过山车的形式进入到填充室中。

厂的另一部分，大型的聚集混合系统批处理箱混合风味糖浆和苏打水来生产软饮料。清洁后的饮料罐抵达填充室之后将经过一个72阀的填充站，这里的操作速度最高可达每分钟1200罐。在这里，每个罐子都将被填充并压入氮气，同时一系列的滚动用铝盖将罐子封口，非常像打开饮料的人所做的相反动作。饮料罐离开填充室的上部然后从下方回到仓库，在仓库中他们将会被保温，以防止表面出现水而破坏纸制的包装。接下来日期和产品信息将会通过激光打印到罐底。

之后，罐子被送到包装区域，在包装区域他们将会有三种包装选择：6罐装塑料包装、12罐装冰箱伴侣矩形包装或24罐装立方体包装。最终，这些6罐装、12罐装或24罐装的包装进入托盘堆垛站来进行堆垛、包装并准备发货。而整个的这套过程--从饮料罐的卸载到货盘的包装，只需不到20分钟。

“生产线性能解决方案提供了我们所寻找的所有东西，实用的功能、强大的数据采集能力和易于使用的特性。”该公司产品经理说道。

基于纸张的技术

该公司以前使用的是基于人工使用纸笔记录方式的系统来从灌装生产线上采集性能数据。操作员对生产线上的运行情况进行监控并记录每个班次中的产量和停工事件。然后这些信息将被手工输入到公司的企业级财务系统中，系统将记录每天生产了多少种口味、发生的事件以及包装尺寸这些信息。管理人员也会对数据进行检查来寻找停工事件并尝试解决这些问题。

这套系统除了并不可靠而且非常麻烦之外，它也并未给管理人员带来多少关于真正发生了什么的深入分析。尽管操作员们小心翼翼地记录着停工事件，然后他们只记录到了一些明显的故障--10或15分钟的停工--这可以非常容易的被视为出现了故障。而他们没有发现的是那些短时间的停工--几秒钟、一分钟或两分钟，而这些停工在一整天的运行中也将会累积成为非常大的损失。另外，只对停工事件做出记录并不能帮助管理人员明白停工事件为何发生，这就使该公司对如何改进灌装生产线这个问题玩着一个永无休止的猜迷游戏。

“在使用旧的系统时，我们每天依靠人来采集和记录数据然后将数据输入到我们的商业系统中，并希望他们不出现错误，”该 公司产品经理说道。“这是一个乏味而且容易出错的过程，并且它最终并不能够为我们带来我们所需的信息，使我们无法对造成停工的故障做出修正。”

抛弃旧系统

该装瓶公司知道要避免瓶颈和中断，他们需要对于灌装过程有准确的了解。这就意味着要对实时信息进行快速的访问，从而帮助管理人员发现那些无法解释的短时间停工。为了实现这个要求，公司需要一套经得住考验的数据获取系统来从整个生产线上采集信息并将这些数据以一种能够有助于做出更好决定的格式呈现给管理人员。

在2004年的夏天，该公司聚集了一组工程师来寻找并实施这样一套解决方案。这个小组由产品经理带领，他们要寻找一个自动化供应商，这个自动化供应商要有工业方面 的专业技术和高超的技术能力，要能够提供一套将工厂车间信息转化为商业智能的解决方案。这套解决方案要能够带来准确、实时的信息，来帮助管理人员确定问题的根本原因并推动生产不断进步。另外，该公司想要一套解决方案来使单独的系统能够集成，从而提升供应链的可视性并加快生产过程，从开始一直到结束。

该公司对五家技术供应商的方案进行了评估。公司认为重要的是要找到一家公司不仅仅能够提供正确的技术，而且还要能够在安装之后提供可靠的服务。简单是另一个关键因素。小组要求的解决方案要能够易于操作并要能够方便而且无损地进行数据采集和报告。最后，该公司选择了罗克韦尔自动化作为它的自动化合作伙伴。

“我们与罗克韦尔自动化有着长期的合作关系并且我们的大部分应用都是基于他们的控制系统来构建的，”该公司产品经理说道。“罗克韦尔自动化在了解了我们的问题之后提供了一套解决方案，这套解决方案能够进行剪裁，使其能够帮助我们克服我们所面临的独特挑战。我们还对在安装期间以及安装之后都将会享受到本地支持服务这点非常放心。而我们从其他的供应商处就无法获得这样的保证。”

这家饮料生产企业的数据获取背板选择的是罗克韦尔自动化生产线性能解决方案--这套预集成的软件和服务基于的是罗克韦尔软件FactoryTalk生产和性能软件套件。这套解决方案提供了对于生产线操作过程更深层次的观察，这种更深层次的观察是通过聚集并理顺关键性能数据来使影响总体设备效率（OEE）的许多个变量产生关联来实现的。这套系统为操作员和管理人员提供的功能有在需要时对停工进行监测和报警、生产性能分析和设备运转规律的访问。大量的报告显示运转规律与时间、班次、操作员、工作次序和产品有关。

“生产线性能解决方案提供了我们所寻找的所有东西，实用的功能、强大的数据采集能力和易于使用的特性。"产品经理说道。"最重要的它提升了总体可视性、跟踪和生产线性能的控制能力，因此我们能够使产量最大化并同时确保产品质量。这套解决方案还以最佳的格式将信息呈现给使用者，无论是对于操作员级别还是管理级别来说。”

严峻的形势

该公司想要找出所有十种不同工作单元的中断来为管理人员描绘出一幅清晰的图画，而不是只给他们大量的信息。小组更明确地想要将事件发生的次数、每次停工的持续时间以及是如何造成的这些数据以一种易于阅读的格式呈现出来。新的系统还需要能够生成产量、浪费和效率数据并拥有灵活的报告选项，从而让管理人员能够按班次、操作员、小时、分钟或者秒来进行查看。

最后，该公司还想让它的科技投资最大化。在安装了以罗克韦尔自动化控制系统硬件和软件为基础的系统之后，其中罗克韦尔自动化控制系统硬件和软件占到了几乎95%，公司想要发挥它现有自动化架构的作用来获得最大的效果和投资汇报。

“由于我们的网络是不完善的，因此我们所有的系统都只是松散地连接在一起，” "产品经理说道，“我们想要升级出一条中心数据高速通道来使整个工厂的集成和信息交换有所提升。”

除了要将工厂分散的应用连接到一起之外，小组还希望网络的改进能够帮助他们使用装载在罗克韦尔自动化控制系统中的信息。这套系统中集合了Allen-Bradley PLC-5和SLC 500控制器，来监测效率并发现停工事件。在公司高峰季节来临之季，所有的这些，包括安装在内，都需要在很短的时间内完成，而且要保证对生产的影响尽可能地小。

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