背景

像過(guò)去二十年一樣，Country Maid 的工人仍然通過(guò)手工制作方法向美國(guó)各地的籌款團(tuán)體提供其風(fēng)味獨(dú)特的糕點(diǎn)。但這只是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中唯一保持手工制作的環(huán)節(jié)。

Ken 和 Marlene Banwart 夫婦于 1991 年創(chuàng)辦了 Country Maid，并開(kāi)始在地下室中為當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)制作糕點(diǎn)。他們的烘焙食品很快就成了當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的熱銷(xiāo)品。目睹此番景象，Banwart 夫婦意識(shí)到他們的糕點(diǎn)應(yīng)該會(huì)受到更多人的歡迎。于是，他們開(kāi)始冷凍原始糕點(diǎn)，并開(kāi)創(chuàng)了從蘋(píng)果派到奶油芝士餡料的各種新品類(lèi)，銷(xiāo)往非營(yíng)利組織和學(xué)院供其舉辦籌款活動(dòng)使用。

這些糕點(diǎn)風(fēng)味獨(dú)特，散發(fā)著家庭的溫馨，因而廣受歡迎。人們將冷凍面團(tuán)發(fā)酵一夜，然后放入烤箱烘焙享用。由此可見(jiàn)，將原料制作成美味糕點(diǎn)的過(guò)程要更為復(fù)雜。

2012 年，Country Maid 決定投資購(gòu)置自動(dòng)化設(shè)備，以滿足消費(fèi)者對(duì) Butter Braid? 糕點(diǎn)的迫切需求。在位于愛(ài)荷華州的工廠（該廠現(xiàn)在為百分之百員工持股企業(yè)）里，工人們將奶粉、面粉、糖等原料裝入儲(chǔ)存箱中，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到工業(yè)攪拌機(jī)中與水混合。隨后，混合物進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的面團(tuán)送料器，沿傳送帶運(yùn)往下游。一個(gè)像搟面杖的機(jī)器將面團(tuán)攤平、壓層，然后淋上黃油和餡料。一名工人對(duì)加工好的 12 層糕點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)綴（對(duì)頂層進(jìn)行處理，使其呈現(xiàn) Butter Braid 糕點(diǎn)標(biāo)志性的外觀），最后將成品放入冰箱。

挑戰(zhàn)

在升級(jí)之前，工人們需要更多地參與生產(chǎn)過(guò)程（從手工配料和確定每個(gè)糕點(diǎn)的尺寸，到拆開(kāi)袋子將面粉倒入攪拌機(jī)等各種瑣碎操作）。此外，操作員還必須手動(dòng)收集并報(bào)告基本生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這可能會(huì)導(dǎo)致人為錯(cuò)誤和不一致問(wèn)題。這個(gè)全人工流程會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和勞動(dòng)力。

通過(guò)向這一過(guò)程加入自動(dòng)化元素，Country Maid 期望獲得高級(jí)的數(shù)據(jù)采集功能，以確保所有批次都保持相同的優(yōu)良品質(zhì)。此外，他們還希望提高整個(gè)工廠的整體運(yùn)營(yíng)效率。

Country Maid 不得不增設(shè)一條生產(chǎn)線來(lái)幫助滿足需求。在設(shè)計(jì)配料室時(shí)，他們面臨著兩種選擇：一是更換為更大的攪拌機(jī)，這需要擴(kuò)建工廠才能容納其尺寸；二是安裝較小的新型攪拌機(jī)及新的附加自動(dòng)化生產(chǎn)線。

“我們發(fā)現(xiàn)，如果能讓較大的新型攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不僅能夠縮小攪拌機(jī)的尺寸，而且不必?cái)U(kuò)建廠房。這個(gè)選項(xiàng)也能達(dá)成我們的目標(biāo)，而且成本更低。”Country Maid 系統(tǒng)集成專家 Marc Banwart 說(shuō)，“我們知道這一變化可幫助我們滿足不斷增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求，并為我們提供更多的可靠數(shù)據(jù)，幫我們做出更好的運(yùn)營(yíng)決策。”

解決方案

在增設(shè)第二條生產(chǎn)線的同時(shí)，Country Maid 還打算實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有生產(chǎn)線的自動(dòng)化。經(jīng)過(guò)慎重的研究，他們決定采用 Rockwell Automation 的 PlantPAx? 過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)作為兩條生產(chǎn)線的核心系統(tǒng)。Country Maid 依靠第三方的指導(dǎo)和專業(yè)知識(shí)安裝和實(shí)施了該解決方案，并與 Interstates Control Systems, Inc.（一家參與了 Rockwell Automation PartnerNetwork? 計(jì)劃的解決方案合作伙伴）建立了合作伙伴關(guān)系。

PlantPAx 是一種具有內(nèi)置可擴(kuò)展性的全廠控制系統(tǒng)，可提供 Country Maid 所需的生產(chǎn)洞察能力。該系統(tǒng)包括可視化、分析和報(bào)告門(mén)戶以及過(guò)程歷史記錄。這使得操作員能夠了解生產(chǎn)趨勢(shì)（例如原料余量）并對(duì)配方比例做出調(diào)整。

作為 PlantPAx 系統(tǒng)的一部分，Country Maid 實(shí)施了 FactoryTalk? VantagePoint EMI 軟件來(lái)跟蹤和記錄數(shù)據(jù)，以確定生產(chǎn)趨勢(shì)。該軟件從遍布整個(gè)生產(chǎn)線的不同來(lái)源收集信息，以便操作員能夠在各種基于角色的儀表板上實(shí)時(shí)查看各項(xiàng)數(shù)據(jù)。操作員使用這些數(shù)據(jù)作為發(fā)現(xiàn)和分析工具，根據(jù)各種參數(shù)（如溫度和面團(tuán)一致性）對(duì)每個(gè)批次進(jìn)行策略化的改進(jìn)。

例如，Country Maid 遇到過(guò)面團(tuán)漲大的問(wèn)題，一直不知道是怎么回事。利用 VantagePoint 軟件，操作員找到了問(wèn)題的根源：工廠的面粉倉(cāng)庫(kù)位于建筑物外面，因此里面儲(chǔ)存的面粉會(huì)受到氣候變化的影響。現(xiàn)在，操作員可以根據(jù)儲(chǔ)存箱內(nèi)不斷變化的溫度條件監(jiān)控每個(gè)批次。此外，該系統(tǒng)還提供了可能影響生產(chǎn)的參數(shù)的視圖。Interstates Control Systems, Inc. 控制系統(tǒng)首席開(kāi)發(fā)人員 Raymond Berning 表示：“操作員可以查看機(jī)器停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間，以及故障是在何時(shí)在生產(chǎn)線上的哪一位置發(fā)生的。這種程度的洞察力可幫助公司加強(qiáng)生產(chǎn)控制。”

成果

Country Maid 希望獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和更嚴(yán)格的過(guò)程控制，并能夠根據(jù)每個(gè)批次的數(shù)據(jù)做出更好的決策。最終，他們做到的遠(yuǎn)不只這一點(diǎn)。工廠產(chǎn)量翻了一番，實(shí)現(xiàn)了公司的主要目標(biāo)。他們的生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高了 14%，配料時(shí)間縮短了 23%。實(shí)施 PlantPAx 過(guò)程系統(tǒng)后，Country Maid 掌握了異常豐富的信息（遠(yuǎn)不只某個(gè)批次加了多少水或多少糖這樣簡(jiǎn)單）。現(xiàn)在，操作員不僅知道何時(shí)該調(diào)整批次參數(shù)，而且知道為什么需要進(jìn)行調(diào)整。這不再是一項(xiàng)全憑猜測(cè)完成的工作。

Banwart 表示：“自動(dòng)化過(guò)程提高了操作員的效率。我們可以快速確定是否需要對(duì)批次做出調(diào)整，并且可以輕松地完成調(diào)整工作。”通過(guò)選擇實(shí)施高度自動(dòng)化的攪拌機(jī)而不是更換更大的攪拌機(jī)并擴(kuò)建廠房，Country Maid 節(jié)約了 12 萬(wàn)美元的設(shè)備成本，并避免了長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)停機(jī)。憑借新的數(shù)據(jù)采集能力，他們還提高了勞動(dòng)力的利用效率，每年在勞動(dòng)力方面節(jié)約 4.5 萬(wàn)美元。

該過(guò)程解決方案帶來(lái)的報(bào)告能力和生產(chǎn)效率提升超出了 Country Maid 的預(yù)期。現(xiàn)在，只有給每個(gè)糕點(diǎn)添加點(diǎn)綴的生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 - 這是一項(xiàng)沒(méi)有任何機(jī)器能夠達(dá)到人工作業(yè)精度的任務(wù)。

上述結(jié)果是 Country Maid 將 Rockwell Automation 產(chǎn)品和服務(wù)與其他產(chǎn)品配合使用實(shí)現(xiàn)的。具體結(jié)果可能因客戶而異。