ケーススタディ

フルセイル醸造会社は製造インテリジェンスを活用

新しい濾過プロセスは、水をより効率的に使用し、廃棄物を減らし、独自の従業員文化を維持するのに役立ちます

ソリューション

製造インテリジェンス - FactoryTalk VantagePointソフトウェアは、生産情報を集約、相互に関連付け、フルセイル醸造会社に提示するため、プロセスのばらつきを特定し、リアルタイムで調整を行なうことができます。
FactoryTalk Historianソフトウェアは、生産データを自動的に識別、収集、保存します。
システム設計および配備 - ロックウェル･オートメーションの情報ソリューションプロバイダであるAurora Industrial Automation社は、すべてのロックウェル･オートメーションのソリューションを設計、構成、および実装します。
PlantPAxプロセス･オートメーション･システム
Allen-BradleyのLBSMを組み込んだControlLogixプログラマブル･オートメーション･コントローラ

結果

醸造サイクルタイムを50%短縮し、全体的な醸造能力を25%向上させました。
新しいプロセスで必要な原材料の量を削減し、年間5%のコストを削減し、使用済み穀物副産物の収益性の高い販売を可能にします。
データを手動で管理するために費やす時間を削減し、醸造に費やす時間を増やします。
強化された製品品質 - リアルタイムデータとバッチ最適化へのアクセスにより、各醸造の品質をより細かく制御できるようになりました。
手遅れになる前に生産エラーに迅速に対応する能力の向上

背景

アメリカのクラフトビールへの渇望は高まっています。実際、クラフトビール業界は2009年上半期に9%増加しましたが、米国のビール全体の売上高は2.7%減少しました。

フルセイル醸造会社は、この成長の最前線にいます。オレゴンを拠点とする醸造所では、3種類のクラフトビールと、季節限定の特製ビールを数多く生産しています。

フルセイル醸造会社は、オレゴン州、ワシントン州、アイダホ州の周辺地域の産地から麦芽、ホップ、酵母を収穫し、フッド山の深い花崗岩の井戸に由来する水で原料を醸造しています。その結果、独特の味と小さな環境フットプリントを備えたビールが生まれました。

フルセイル醸造会社は、量で米国のトップ25のビール生産者ですが、同社は味と品質の点で上位にランクされるビールの作成に重点を置いています。同社はまた、ワークライフバランスを重視する従業員所有の企業としての文化にも取り組んでいます。

課題

そのワークライフバランス、そして会社の効率と潜在的な収益性は、従来の醸造プロセスによって妨げられていました。ほぼすべてのクラフトビール醸造所と同様に、フルセイル醸造会社は、ラウタータンと呼ばれる手動の醸造容器を使用して、ビールの基礎を形成する水と砕いた穀物のぬかるみの「マッシュ」を濾過しました。

マッシュ濾過はビール醸造プロセスの中核要素です。大麦粒を麦芽にして製粉した後、製粉した穀物とお湯を混ぜて穀物マッシュを作ります。マッシュは一定の温度に保たれ、麦芽からマッシュに放出されたでんぷんを発酵可能な糖に変換することができます。

現在麦汁として知られている麦芽糖分が豊富な水は、残りの使用済み穀物殻から分離されます。分離後、麦汁は沸騰させるために醸造ケトルにポンプで送られます。沸騰中にホップを加えて、特定の醸造物の苦味と香りを作り出し、麦芽糖の甘さのバランスを取ります。その後、麦汁は冷やされて酵母とブレンドされ、発酵、コンディショニング、濾過に送られ、その後包装されて出荷されます。

この古典的なシステムは会社によく役立っていました。2005年から2010年にかけて、フルセイル醸造会社は年間15%以上の生産量を増やしました。

しかし、同社は、将来の生産需要が手動マッシュ濾過システムに負担をかけるだけでなく、効率の向上、コストの削減、および品質のさらなる向上への取り組みが既存のシステムでは制限されることに気づきました。

フルセイル醸造会社のマッシュ濾過システムでは、継続的な手動データテストとレポートが必要でした。さらに、同社が家畜の飼料として販売した副産物であるラウタータンの使用済み穀物には、82%の水分が含まれていました。

それは、貴重な液体が副産物とともにドアから出ていたことを意味しました。同時に、重い廃棄物の輸送には費用がかかりました。同社はこの取引でお金を失い、基本的に農家に使用済みの穀物を手から離すためにお金を払っていました。

フルセイル醸造会社は、米国の多くの大手ビール生産者に人気のある、完全にコンピュータ化された醸造システムへのアップグレードを検討しました。ただし、投資収益率(ROI)を確認するには、フルセイル醸造会社はこのシステムを年中無休24時間体制で稼働する必要があり、従業員所有の会社はその文化と従業員のワークライフバランスを妥協することを望んでいませんでした。

フルセイル醸造会社の目標は、プロセスをアップグレードして製品の品質を向上させ、濾過効率、容量、スループットを向上させることでした。

同社は、自動化によってオペレータへの依存を最小限に抑え、スケーラブルなソリューションを作成し、各醸造の全体的な環境への影響を減らしながら、魅力的なワークライフバランスのために4/10 (週4日、1日10時間)の作業スケジュールを維持したいと考えていました。

ソリューション

これらの目標を達成するために、フルセイル醸造会社は、従来の手動ラウタータンを完全に自動化されたネットワーク化されたマッシュ濾過システムにアップグレードすることを決定しました。

フルセイル醸造会社は、オレゴン州ポートランドからAurora Industrial Automation社を導入し、新しいシステムを設計および実装しました。ロックウェル･オートメーションのPartnerNetwork™プログラム内の情報ソリューションプロバイダであるAurora社は、フルセイル醸造会社がその運用全体に製造インテリジェンス戦略を適用できるようにする制御および情報ソリューションを実装しました。

新しいマッシュ濾過システムは、ロックウェル･オートメーションのPlantPAx™プロセス･オートメーション･システムを活用しています。PlantPAxシステムの一部として、Aurora社はPlantPAx Logix Batch and Sequence Manager (LBSM)を組み込みました。

LBSMは、バッチ制御に関するISA-S88の一連の標準と用語に準拠しています。このシステムにより、フルセイル醸造会社は、サーバベースのバッチ･ソフトウェア･アプリケーションを必要とせずに、FactoryTalk®Viewヒューマン･マシン･インターフェイス･ソフトウェアを介して、Allen‑Bradley®のControlLogix®コントローラにシーケンスを直接構成できます。

バッチ要件が増大した場合、フルセイル醸造会社は、コストのかかるリエンジニアリングやテストを行なうことなく、LBSMをFactoryTalk Batchなどの包括的なソフトウェアソリューションに簡単に移行できます。

新しいシステムへの洞察を得るために、Aurora社はロックウェル･オートメーションのFactoryTalkソフトウェアに基づく製造インテリジェンス戦略を実装しました。

FactoryTalk Historianは、EtherNet/IPネットワークを介して、PlantPAxシステムから直接データタグを識別および収集して、リアルタイムの詳細な生産データを取得します。マッシュフィルタは、濾過プロセスに60を超えるステップがあり、大量のデータを生成します。

古いシステムでは、フルセイル醸造会社は、ラウタータンの各醸造所から4～5個のデータポイントしか取得していませんでした。FactoryTalkソフトウェアで有効にされた新しいマッシュフィルタは、最大250のデータタグを並べることができるようになりました。

次に、フルセイル醸造会社は、FactoryTalk VantagePointソフトウェアを使用して、このデータの金鉱を所定のダッシュボードに集約します。ダッシュボードは、役割に適したリアルタイムの主要業績評価指標(製造インテリジェンス)を提供し、フルセイル醸造会社は運用を改善するために使用できます。

結果

情報対応の自動マッシュプロセスに移行すると、すぐに結果が得られました。リアルタイムデータは、さまざまな期間にわたって取得できるようになり、システムの最適な機能を実現し、バッチ中に発生した可能性のある不一致や問題を検出するのに役立ちます。

レポートおよびダッシュボードソフトウェアは、新しいヒストリアンや旧式なシステムから即座に引き出して、レポート用の仮想の同種のデータソースを作成できます。

単一の専門バッチからより大きなトレンドまでの情報にすぐにアクセスして、将来の醸造をガイドすることができます。醸造に深刻な問題が発生した場合、その醸造の正確な指標を追跡して分析することができます。

フルセイル醸造会社のエグゼクティブ醸造監督であるジェームズ･エマーソン氏は次のように述べています。「私たちは約20種類のビールを製造しています。現在、各バッチの醸造者は、品種が昨日醸造されたか昨年醸造されたかにかかわらず、前の醸造から入手可能な情報の恩恵を受けています。これで、醸造者は戻って、バッチを成功させた正確な指標を確認し、その情報に基づいて新しい醸造を最適化することができます。」

新しいPlantPAxシステムにより、醸造能力が25%向上し、さらに各醸造サイクルの時間がほぼ半分に短縮されました。可視性オペレータは現在、醸造プロセスに取り組んでおり、進行中の醸造をリアルタイムで最適化することができます。フルセイル醸造会社はすでにこの洞察を利用して、原材料コストを年間5%削減しています。

同社は使用済み大麦粒から大幅に多くの水分を除去することができ、副産物は現在利益を上げて販売されています。

さらに、フルセイル醸造会社は、水の使用量を年間100万ガロン削減し、サステナビリティ(持続可能性)の目標を強化すると予測しています。

新しいシステムでは、100万ガロンの水が支払われたり、配管されたり、汲み上げられたり、加熱されたり、冷却されたりすることはありません。そもそも水を使わないことによる環境への影響は計り知れません。

公開 2011/09/01

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