KHSグループは、飲料および液体食品業界向けの充填包装システムの世界的メーカです。主要子会社であるKHS USAはウィスコンシン州ウォーケシャに本社を置いています。
Allen‑BradleyのGuardLogixセーフティコントローラおよびKinetixサーボドライブを備えたロックウェル･オートメーションのIntegrated Architecture (統合アーキテクチャ)システム
- 設置のスピードアップ
- 充填精度を向上
- トラブルシューティングとメンテナンスを簡素化
課題
ボトルから缶への転換
1980年代、クラフトビールはアメリカ全土で急速に拡大しました。レイクフロント醸造所は、豊かなビールの伝統で知られるウィスコンシン州ミルウォーキーに店を構えた最初のクラフトビールメーカのひとつです。
1987年に設立されたレイクフロント醸造所は、現在20種類以上のビールを30以上の州で販売しており、複数の国に流通しています。革新的なエールビールとラガービールで知られるこの醸造所は、アメリカで最も人気のある醸造所ツアーのひとつを誇っています。
レイクフロント醸造所は当初から、貯蔵可能な製品をガラス瓶に詰めていました。しかし最近、同社はより経済的で効率的、かつ環境に優しい選択肢として缶への移行を選択しました。また、缶は缶の中に光が入って製品を劣化させることがないため、より良い品質を保つことができます。
レイクフロントは、この切換えを行なうために、約10年前に既存の瓶詰めラインを納入したのと同じ機械装置メーカ(OEM)であるKHS社に依頼しました。
KHSグループは、飲料および液体食品業界向けの充填包装システムの世界的メーカです。同社の主要子会社であるKHS USAは、ウィスコンシン州ウォーケシャに本社を置いています。KHSはロックウェル･オートメーションのPartnerNetwork™プログラムに参加しています。
スペースを節約し、使用を簡単に。
ある包装の枠組みから別の枠組みへの移行は、どのような状況においても困難なことです。しかし、1908年に建てられた歴史的な発電所を利用したレイクフロント醸造所の事業では、スペースの制約が複雑さに拍車をかけていました。
レイクフロント醸造所の醸造オペレーションディレクターであるデビッド･カーラー氏は次のように述べています。「私たちのスペースはかなり限られています。それが技術的な決断の原動力でした。コンパクトな設置面積のソリューションが必要でした。」
さらに、レイクフロント醸造所には、既存の瓶詰めラインと新しい缶詰アプリケーションを同時に稼動させるスペースがありませんでした。
カーラー氏は次のように述べています。「瓶詰めラインをすべて撤去し、新しいシステムでやり直す必要がありました。生産性を可能な限り維持するために、設置や使用が簡単なソリューションが必要でした。」
設置や醸造所の他の機器との統合を簡素化するため、レイクフロント醸造所は缶詰ライン全体にロックウェル･オートメーションの制御ソリューションを指定しました。
ソリューション
要件を満たす継続的な改善
KHS社はレイクフロント醸造所のアプリケーションに理想的なソリューションとしてInnofill Can Cフィラーを提案しました。特にクラフトビールメーカに最適なInnofill Can Cは、1時間当たり10,000～60,000缶の充填と密閉を行ないます。さらに、この機械のコンパクトな設計は、レイクフロント醸造所の施設の13フィートX7フィートのスペースに対応します。
KHS社の電気技術マネージャであるブライアン･アンダーケイ氏は次のように述べています。「当社のInnofill Can Cシステムは、当社の大型充填機のイノベーションを1台の自己完結型スキッドで実現します。サイズとスピードのユニークな組み合わせにより、スペースが限られている場合でも、より高い生産能力が可能になります。」
偶然にも、レイクフロント醸造所がこのプロジェクトについて同社に打診したとき、KHS USAはすでに機械の制御システムを完全なロックウェル･オートメーションのソリューションに移行する作業を行なっていました。当初のシステムには、ロックウェル･オートメーションのコンポーネントだけでなく、サードパーティのHMIシステムと充填コンピュータも含まれていました。専用の充填コンピュータは入出力を提供しますが、出力を生成するために使用されるロジックは見えませんでした。その結果、システムの保守が困難となっていました。
更新されたシステムには、Allen‑Bradley®のGuardLogix®セーフティコントローラ、Kinetix® 5700サーボドライブ、およびPowerFlex® 525 ACドライブを含む、ロックウェル･オートメーションのプラットフォームが採用されています。このシステムはEtherNet/IP™ネットワーク上で稼働し、Allen‑BradleyのPanelView™グラフィックターミナルにインストールされたFactoryTalk® View HMIソフトウェアでモニタされます。
充填コンピュータのロジックをメインコントローラに組み込むため、KHSはプログラムを一から書き直しました。
KHS社の電気エンジニアであるマシュー･ヘリック氏は、「私たちの書き換えの目標は、元のマシンのすべての機能を維持しながら、コードの実際のトラブルシューティングと全体的な操作を簡素化することでした」と、語っています。
結果
迅速な設置。精度とトラブルシューティングの向上。
ロックウェル･オートメーションのプラットフォームを導入したことで、KHS社は2週間以内に設置と立上げを完了しました。現在、21バルブのシステムは、上流の処理速度に合わせて1分間に230～235缶の速度で稼動しています。
ボトルから缶に切換えたことで、レイクフロント醸造所は充填精度も向上させることができました。瓶詰め業者は製品を計量するかわりに、ベントチューブを使って特定の充填レベルを達成していました。缶詰技術では、流量計を使って製品量を測定します。
レイクフロント醸造所のプラントエンジニアであるトム･ギース氏は、「その結果、一貫性を向上させるために、ひとつひとつのバルブに個別にダイヤルを合わせることができます」と、語ります。
さらにレイクフロント醸造所では、ほとんどのメンテナンス問題は社内のスタッフで対応できると見込んでいます。
ギース氏は次のように述べています。「幸いなことに、まだトラブルシューティングをする必要はありません。しかし、すべてが1つのソフトウェアと制御プラットフォームを使っているので、トラブルシューティングとメンテナンスがずっと簡単になることは目に見えています。」
そして、レイクフロント醸造所は、必要であればいつでもKHSにサポートを頼めることを知っています。
「私たちはこの先、わずか25分のところにいるんだ」と、アンダーケイ氏は語ります。
OEMソリューションについてご覧ください。
公開 2023/11/15
