Estudo de caso

Sleeman Breweries aumenta capacidade em 50% com automação de processo

Desafio

Increase production capacity to meet growing consumer demand; avoid high expense of building a new greenfield facility.

Soluções

PlantPAx Distributed Control System - Enables easy access of information to operators and executive-level.
FactoryTalk Brew - This solution provides control of brewing processes, advanced reporting and analytics.
VMWare Virtualized Servers - Deliver redundant data storage.

Resultados

Grew Production - Increased production levels by 50 percent within two weeks without adding production equipment.
Improved Process Control - Gained control over production, with in-house ability to easily make process and recipe changes.
Avoided Capital Costs - Avoided need to build new facility or add equipment.

Aproveitamento do crescimento

Há dez anos, os turistas que procuravam um pouco da vida local do sul do Canadá podiam pedir um dos melhores vinhos da região. Hoje, é só cerveja artesanal.

De recém-chegados empreendedores a grandes produtores, as cervejarias do Canadá estão lucrando com a sede de cerveja artesanal. O número de microcervejarias (que produzem menos de 25.000 engradados de 24 unidades) mais do que dobrou nos últimos sete anos.

A explosão na popularidade da cerveja artesanal fez com que uma empresa, a Sleeman Breweries, estourasse nas linhas de produção. A Sleeman, terceira maior cervejaria do Canadá, fabrica e distribui cervejas populares, de lagers a pale ales. Com um passado notório em contrabando de cervejas e uma história com a brassagem que remonta a 1834, a empresa ressurgiu como uma presença poderosa no mercado de cervejas artesanais. A Sleeman opera três instalações de produção de cerveja localizadas em Ontário, em Quebec e na Colúmbia Britânica.

Modernização das cervejarias artesanais

O aumento na demanda por cervejas artesanais é ideal para uma empresa como a Sleeman, mas ficar sem capacidade de produção não é. Na Okanagan Spring Brewery (OSB) em Vernon, na Colúmbia Britânica, a empresa estava tendo dificuldades de atender à demanda do mercado pelas cervejas OSB. A equipe de gestão estava procurando maneiras de aumentar a produção além do máximo de oito lotes de cerveja por dia.

Se não fosse possível aumentar a capacidade de produção na OSB, a empresa poderia precisar construir uma nova instalação com alto custo de investimento de capital. Na época, a Sleeman contratou terceiros para produzir o suficiente para atender à demanda dos clientes, o que não é ideal para gerenciar custos, garantir sabor e qualidade consistentes e cumprir os prazos de entrega.

Não apenas a instalação era limitada na capacidade de aumentar a produção, mas a infraestrutura existente era baseada em um sistema de controle antiquado e semiautomatizado. Mudanças no processo de brassagem, incluindo a adição de novas receitas, precisavam ser feitas manualmente, o que aumentava o risco de erro humano ou inconsistências. Durante todo o processo de produção, os operadores precisavam estar no lugar certo e na hora certa. Se o operador não estivesse na linha para mover a produção para frente, a brassagem ficaria em espera.

Essas restrições limitavam a capacidade da Sleeman de responder rapidamente a mudanças no gosto do consumidor ou às tendências do setor. A abordagem manual também dificultava o acesso a métricas de produção precisas e oportunas, necessárias para controlar totalmente o processo de brassagem. Os relatórios em lote eram ad hoc e exigiam que os operadores inserissem números no papel, limitando o acesso em tempo real a informações críticas, como taxas de pressão e vazão.

Controle melhor significa cervejas melhores

A equipe da Sleeman trabalhou com a McRae Integration, um integrador de sistemas reconhecido pela Rockwell Automation, para projetar e implementar um sistema integrado de automação de processo para aumentar a capacidade, reduzir riscos e oferecer acesso a dados de produção em tempo real.

A equipe da Sleeman esperava padronizar uma solução em todas as instalações. Uma única plataforma permitiria que os executivos vissem as métricas de produção e os dados operacionais de todas as instalações a partir da filial corporativa. Com uma plataforma comum, mecânicos e eletricistas internos também poderiam fazer a transição mais fácil de uma instalação para outra e manter o armazenamento de peças simplificado.

“Uma única plataforma nos daria uma visão geral da linha e entre as instalações. Assim, poderíamos aproveitar os sucessos e atingir nossas metas de melhoria contínua e ainda continuaríamos a fazer ótimas cervejas”, disse Stefan Tobler, mestre cervejeiro da OSB. “Já havíamos padronizado os equipamentos da Rockwell Automation em nossas outras instalações e sabíamos que a McRae poderia nos ajudar a atingir nossas metas com uma única plataforma com base na tecnologia da Rockwell Automation.”

A McRae implementou uma abordagem em fases com base no sistema digital de controle distribuído (SDCD) PlantPAx^® da Rockwell Automation e no próprio software Meridian BrewSoft e BrewSight da McRae, agora FactoryTalk® Brew™.

O sistema inclui software de histórico e relatórios que coleta, rastreia e registra os principais dados do processo para identificar as tendências do ciclo de fermentação, permitindo que os operadores façam alterações de modo proativo conforme o necessário. A biblioteca de objetos de processo da Rockwell Automation oferece código de controlador e faceplates pré-definidos, e o novo sistema ajuda os operadores da Sleeman a configurar novos lotes e criar receitas mais rapidamente. A McRae personalizou a solução para aplicações de brassagem com as soluções de software que tinha, que oferecem aos operadores o controle completo do processo por meio de interfaces da Web operadas com facilidade.

Os inversores Allen-Bradley^® PowerFlex^® 525 e PowerFlex 755 da Rockwell Automation oferecem controle de motor flexível no processo de brassagem e ajudam a comunicar os diagnósticos do dispositivo ao sistema de controle.

Para completar a implementação, a McRae trabalhou com a equipe de TI da Sleeman para instalar servidores virtualizados da VMware^®. A equipe da Sleeman havia implantado servidores redundantes na instalação de Vernon alguns anos antes, mas descobriu que os custos do equipamento e do espaço de armazenamento adicional são difíceis de manter. Os servidores virtualizados da VMware ofereceram redundância automática para dados de produção com recuperação de dados aprimorada e armazenamento de dados expandido. Um servidor virtualizado pode substituir até quatro servidores de backup físicos, o que diminui bastante os custos de hardware do equipamento. Ele também oferece à equipe da Sleeman a capacidade de criar cópias dos servidores virtualizados para executar simulações off-line e testar as alterações de produção antes que elas sejam feitas.

Pronto para mais cerveja

Duas semanas após a implementação, a Sleeman aumentou a produção em 50% nas instalações em Vernon, passando de 8 para 12 lotes de cervejas por dia.

A equipe da cervejaria agora pode terminar todas as cervejas no local sem usar produtores de terceiros. E ela evitou o custo de uma nova instalação ou de atualizações ou acréscimos significativos de equipamentos.

Além disso, os operadores ganharam mais controle sobre o processo de brassagem. Com as receitas baseadas em navegador da Web, os operadores podem criar uma nova receita, criar um lote de teste e armazenar a receita no sistema para produção e testes adicionais com mais facilidade. Os gerentes de brassagem podem simplesmente fazer alterações de processo e receita por meio de uma interface no navegador da Web, sem exigir outros funcionários.

A gestão pode verificar qualquer problema de produção aproveitando os recursos de tendências do sistema PlantPAx e os relatórios do software BrewSight. Com os relatórios de exceção, o sistema cria relatórios para acompanhar o progresso à medida que as cervejas atingem a fermentação e envia um e-mail para a gestão caso alguma variável de fermentação apresente um desvio. A equipe da cervejaria pode tomar qualquer ação corretiva necessária e reduzir o tempo de parada não programada, em vez de ter retrabalho e misturar a bebida em pequenas quantidades mais tarde.

Within two weeks of the implementation, Sleeman increased production by 50 percent at its Vernon facility going from eight brews to 12 brews per day.

“A brassagem artesanal envolve muitas pequenas mudanças nas receitas (com base em água, malte e outras variáveis) além da adição de receitas novas”, disse Tobler. “O sistema PlantPAx com o software FactoryTalk Brew nos permite manter a qualidade da cerveja e ainda oferece a flexibilidade de que precisamos para responder rapidamente às mudanças nos gostos dos consumidores e às tendências do mercado.”

As atualizações de software mantiveram a qualidade da bebida alta e ainda aumentaram a velocidade da produção. A instalação de Vernon agora tem um ciclo de fermentação líder do setor de duas horas, com consistência aprimorada em sabor e qualidade.

A equipe da Sleeman não terminou; ela planeja implementar a plataforma PlantPAx em todo o restante da instalação de Vernon, incluindo o tank farm e as linhas de empacotamento. Conforme a padronização em todas as áreas das instalações da Sleeman se expande, a visibilidade corporativa é aprimorada, permitindo que a empresa tome decisões de modo mais eficaz para expandir os negócios.

Os resultados mencionados acima são específicos do uso pela Sleeman Breweries de produtos e serviços da Rockwell Automation, juntamente com outros produtos.Os resultados específicos podem variar para outros clientes.

Informações de marcas comerciais:

Allen-Bradley, PlantPAx e PowerFlex são marcas comerciais da Rockwell Automation Inc.

VMware é uma marca comercial da VMware Inc.

Publicado 3 de dezembro de 2018

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