PepsiAmericas 的 Des Moines 工廠通過(guò)安裝一套企業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的操作過(guò)程有一個(gè)更加深入的了解，生產(chǎn)效率提升了6％，每年可以節(jié)約12萬(wàn)美元。
如今的工廠每天都可以產(chǎn)生難以估量的原始數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)本身可以幫助人們對(duì)生產(chǎn)流程自始至終的整個(gè)過(guò)程有一個(gè)更加深入的了解。美國(guó)百事公司（PepsiAmericas）對(duì)于工廠設(shè)備層信息的重要作用可謂并不陌生。該公司最近開(kāi)始尋求從其飲料制造過(guò)程中收集關(guān)鍵的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，然后以一種特定的格式將其表現(xiàn)出來(lái)，從而有效地提升決策水平。這樣，PepsiAmericas 就增加了信息來(lái)源，從而可以對(duì)工廠設(shè)備層有一個(gè)更加清晰的了解，并且使用這些信息來(lái)改進(jìn)生產(chǎn)和業(yè)務(wù)流程。

一系列的軟件可以幫助 PepsiAmericas 監(jiān)控灌裝機(jī)，把握整個(gè)操作流程的脈搏，確定生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并且找出發(fā)生問(wèn)題的原因。
PepsiAmericas 位于美國(guó)依阿華州 Des Moines 的工廠是百事公司（PepsiCo, Inc）在美國(guó)運(yùn)營(yíng)的 19 個(gè)飲料生產(chǎn)和灌裝工廠中的一個(gè)。這個(gè)工廠坐落在美國(guó)依阿華州的中心位置，制造和包裝超過(guò) 45 個(gè)品牌的百事可樂(lè)產(chǎn)品，然后將它們銷(xiāo)往美國(guó)中西部地區(qū)。
了解生產(chǎn)信息 減少停工時(shí)間
在一天之內(nèi)，這個(gè)工廠可以生產(chǎn)將近 6 萬(wàn)箱的軟飲料，一年下來(lái)總共可以生產(chǎn)超過(guò) 2000 萬(wàn)箱。盡管這個(gè)工廠的生產(chǎn)效率一直很高，但是它也經(jīng)歷過(guò)罐裝生產(chǎn)線(xiàn)無(wú)緣無(wú)故地中斷的情況，從而導(dǎo)致了下游生產(chǎn)流程受到影響的連鎖反應(yīng)。這導(dǎo)致了大規(guī)模的停工狀態(tài)，從而開(kāi)始推高了人工成本，并且阻礙了 PepsiAmericas 實(shí)現(xiàn)其高產(chǎn)量的目標(biāo)。在一個(gè)小時(shí)的停工將會(huì)產(chǎn)生 300 美元的人工成本并且導(dǎo)致 1 萬(wàn)美元的產(chǎn)品損失的情況下，幾個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)停滯狀態(tài)則會(huì)帶來(lái)數(shù)萬(wàn)美元的損失。為了應(yīng)對(duì)日益增加的行業(yè)壓力，降低成本并且提升效益，PepsiAmericas 認(rèn)識(shí)到它需要對(duì)工廠設(shè)備層自始至終所發(fā)生的情況有一個(gè)更加清晰的了解。
只需要輕點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，管理人員就可看到根據(jù)工作單元、故障停機(jī)時(shí)間/機(jī)器設(shè)備、質(zhì)量數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換時(shí)間和停工原因所做出的 OEE（設(shè)備綜合效率）計(jì)算。


在大多數(shù)的飲料生產(chǎn)流程中，生產(chǎn)過(guò)程都是從工廠的原材料接收區(qū)域開(kāi)始的。一臺(tái)卸托盤(pán)機(jī)將托盤(pán)一個(gè)一個(gè)逐層卸下來(lái)，這些托盤(pán)堆在一起大約有 10 英尺高，上面總共裝了 8000 個(gè)空的可樂(lè)罐，然后將它們慢慢移到一臺(tái)氣流輸送機(jī)上。這些空可樂(lè)罐口朝上一字排開(kāi)，沿著彎彎曲曲的通道移向工廠的另一端。每一個(gè)罐子都會(huì)通過(guò)一個(gè)負(fù)離子消毒機(jī)進(jìn)行消毒，然后像過(guò)山車(chē)一樣跌跌撞撞的進(jìn)入灌裝車(chē)間。
在工廠的另外一個(gè)部分，批量混合系統(tǒng)的大型配料罐將不同口味的糖漿和蘇打水?dāng)嚢杌旌蟻?lái)制成可樂(lè)汽水。經(jīng)過(guò)消毒的罐子到達(dá)灌裝車(chē)間，然后被送到一個(gè) 72 閥的灌裝站，每分鐘的灌裝速度可以達(dá)到 1200 罐/分。在這里，每個(gè)罐子都會(huì)被裝滿(mǎn)可樂(lè)，并且充進(jìn)一股氮?dú)猓缓笠幌盗械能堓仌?huì)將一個(gè)鋁蓋密封到罐子上。接著這些罐子就會(huì)瓶口朝下離開(kāi)灌裝車(chē)間，然后被送進(jìn)倉(cāng)庫(kù)，在那里會(huì)對(duì)它們進(jìn)行加溫，以防止可樂(lè)滲漏，從而破壞紙板箱包裝。隨后，生產(chǎn)日期和產(chǎn)品信息會(huì)被采用激光打印的方式印到罐底。
從那里，可樂(lè)罐會(huì)被送到包裝區(qū)域，在這里它們分別會(huì)被以三種方式包裝——塑料圈捆扎的 6 罐包裝、長(zhǎng)方形的 12 罐 Fridge-Mate 包裝或者 24 罐的正方形包裝。最后，6 罐，12 罐或者 24 罐的包裝會(huì)被送到一個(gè)自動(dòng)裝托盤(pán)站進(jìn)行裝盤(pán)、包封并且準(zhǔn)備配送。整個(gè)過(guò)程，從卸下空的可樂(lè)罐到包封托盤(pán)只需要不到 20 分鐘。



手工記錄 失誤頻出
PepsiAmericas 以前使用紙筆手工記錄罐裝生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。操作員監(jiān)控生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)情況，并且記錄每段值班時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)量和故障停機(jī)情況。然后將這些信息手工錄入公司的企業(yè)財(cái)務(wù)系統(tǒng)，其中記錄了每天制造了多少種口味，紙箱和包裝的大小等信息。管理人員每天都要查閱這些數(shù)據(jù)，以便確定故障停機(jī)的情況，并且想辦法解決這些問(wèn)題。
這種方法除了不可靠和麻煩以外，還會(huì)讓管理人員無(wú)法對(duì)實(shí)際情況有一個(gè)真實(shí)的了解。盡管操作員一絲不茍地記錄故障停機(jī)情況，但是他們往往只注意到了明顯的問(wèn)題，例如很容易發(fā)現(xiàn)地 10 到 15 分鐘的情況。而對(duì)于發(fā)生在這里或者那里的僅僅持續(xù)幾秒種的短時(shí)間的故障卻很難發(fā)現(xiàn)，然而一天下來(lái)，這些情況積少成多也會(huì)帶來(lái)重大的損失。另外，僅僅發(fā)現(xiàn)故障停機(jī)情況也無(wú)助于管理人員找出它們發(fā)生的原因，PepsiAmericas 還是對(duì)如何改進(jìn)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行摸不著頭腦，只能讓他們陷入無(wú)休止的猜測(cè)當(dāng)中。PepsiAmericas 的生產(chǎn)經(jīng)理 Dave Bramow 說(shuō)：“使用舊的系統(tǒng)，我們需要操作人員能夠每天一絲不茍地收集和記錄數(shù)據(jù) ，然后將它們絲毫不差地錄入我們地業(yè)務(wù)系統(tǒng)。然而事實(shí)上，這又是一個(gè)單調(diào)乏味并且很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的過(guò)程，到頭來(lái)也無(wú)法給我們提供所需要的信息來(lái)解決導(dǎo)致停機(jī)故障的問(wèn)題。”


PepsiAmericas 清楚地認(rèn)識(shí)到如果要消除阻塞現(xiàn)象和停工問(wèn)題，它需要對(duì)整個(gè)灌裝過(guò)程有一個(gè)準(zhǔn)確的了解。這就意味著需要每分每秒都對(duì)即時(shí)信息有一個(gè)了解，從而幫助管理人員抓住容易被忽略的轉(zhuǎn)瞬即逝的短暫的停機(jī)故障情況。為了做到這一點(diǎn)，它需要一套尖端的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠從整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)上收集新體，并且以一種有效的方式展現(xiàn)在管理人員的面前，從而做出更好的決策。

尖端的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2004 年夏天，PepsiAmericas 召集了一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)來(lái)制定和實(shí)施這套解決方案。在 Bramow 的帶領(lǐng)下，這個(gè)團(tuán)隊(duì)找到了一個(gè)自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商，擁有豐富的行業(yè)知識(shí)和雄厚的技術(shù)實(shí)力，其所提供的解決方案能夠有效地將工廠設(shè)備層信息轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)信息。這套解決方案需要能夠提供準(zhǔn)確的即時(shí)信息來(lái)幫助管理人員找出問(wèn)題的癥結(jié)所在，從而促進(jìn)不斷的改進(jìn)提高。另外，PepsiAmericas 還需要一個(gè)解決方案，能夠?qū)⑵洳煌南到y(tǒng)整合在一起，從而提升供應(yīng)鏈的透明度，并且使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程獲得從頭到尾的優(yōu)化。
在認(rèn)真審閱了多份計(jì)劃書(shū)之后，PepsiAmericas 最終選擇了 Rockwell Automation（www.rockwellautomation.com）作為其自動(dòng)化項(xiàng)目的合作伙伴。Bramow 說(shuō)：“我們已經(jīng)與 Rockwell Automation 有過(guò)長(zhǎng)期的合作，我們的大多數(shù)設(shè)備都采用了他們的控制系統(tǒng)。Rockwell Automation 能夠傾聽(tīng)我們的問(wèn)題，并且為我們提供一個(gè)量身訂做的解決方案，幫助我們克服我們所面臨的特殊的挑戰(zhàn)。而且在我們知道我們可以在安裝過(guò)程中和安裝之后都可以獲得當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)支持之后，我們就更加放心了。而這些承諾是我們?cè)谄渌墓?yīng)商那里所得不到的。”
Rockwell Automation® Line Performance Solution 最終被這家飲料生產(chǎn)企業(yè)選擇作為其企業(yè)數(shù)據(jù)采集的骨干，這是一套基于 Rockwell Software® FactoryTalk 生產(chǎn)和運(yùn)行軟件組合的一套預(yù)先集成軟件和服務(wù)。這套解決方案可以讓企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行過(guò)程有一個(gè)更加深入的了解，通過(guò)收集和整合關(guān)鍵的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)幫助企業(yè)將影響設(shè)備綜合效率（OEE）的各種不確定性因素聯(lián)系起來(lái)。這個(gè)系統(tǒng)可以讓操作員和經(jīng)理們根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行故障停機(jī)監(jiān)控和警報(bào)，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)量。大量的報(bào)告中包含了各種與時(shí)間、班次、操作員、工序和產(chǎn)品有關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
Bramow 說(shuō)：“Line Performance Solution 解決方案滿(mǎn)足了我們的所有需求，不僅功能齊全，數(shù)據(jù)收集能力強(qiáng)大，而且便于使用。它對(duì)于提升我們整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的透明性，跟蹤和控制生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)是必不可少的，這樣我們就可以最大化地挖掘生產(chǎn)線(xiàn)的潛力，并且確保產(chǎn)品質(zhì)量。而且它可以以最佳的格式將信息傳遞給使用者，不論是操作員還是管理層。”


生產(chǎn)過(guò)程都是從工廠的原材料接收區(qū)域開(kāi)始的，在那里一臺(tái)卸托盤(pán)機(jī)將托盤(pán)一個(gè)一個(gè)逐層卸下來(lái)，這些托盤(pán)堆在一起大約有 10 英尺高，上面擺滿(mǎn)了空的可樂(lè)瓶盒可樂(lè)罐，然后將它們放到一臺(tái)氣流輸送機(jī)上，送往灌裝車(chē)間。

提升生產(chǎn)線(xiàn)的透明性
PepsiAmericas 想要確定 10 個(gè)不同的工作單元的所有中斷情況，讓管理人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有一個(gè)清楚的了解，而不是將他們面對(duì)大量的信息而無(wú)所適從。更確切地說(shuō)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)需要的是一種格式便于閱讀的數(shù)據(jù)，內(nèi)容涉及故障停機(jī)發(fā)生的次數(shù)，每次發(fā)生的時(shí)間，以及導(dǎo)致這些情況的原因。這套新的系統(tǒng)還需要能夠生成關(guān)于產(chǎn)量、廢品以及效率的具體數(shù)字，并且具有靈活的報(bào)告選項(xiàng)，這樣管理人員就可以按照班次、操作員、小時(shí)、分鐘或者秒來(lái)將生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行細(xì)分。
最后，PepsiAmericas 希望能夠?qū)崿F(xiàn)其技術(shù)投資的最大化。基于已經(jīng)安裝了的接近 95％ 的 Rockwell Automation 控制系統(tǒng)硬件和軟件，PepsiAmericas 希望能夠發(fā)揮其現(xiàn)有的自動(dòng)化設(shè)施的杠桿作用，獲得最大化的投資效果和投資回報(bào)。Bramow 說(shuō)：“由于我們的網(wǎng)絡(luò)尚不完善，因此我們所有的系統(tǒng)之間的聯(lián)系并不是很緊密。我們希望能夠升級(jí)到中央數(shù)據(jù)高速通道，從而能夠提升整個(gè)工廠的整合水平和信息交流。
除了努力實(shí)現(xiàn)工廠的不同設(shè)備之間的整合之外，這個(gè)團(tuán)隊(duì)還希望這可以幫助他們充分發(fā)揮 Rockwell Automation 控制系統(tǒng)（由 Allen-Bradley PLC-5 和 SLC-500 控制器組成）中所包含的信息的作用，用來(lái)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)效率以及確定故障停機(jī)時(shí)間。隨著 PepsiAmericas 的需求旺季的日益臨近，所有的工作，包括安裝在內(nèi)，都需要在很短的時(shí)間內(nèi)完成，并且要講對(duì)