製造智能提高整體設備效率資料準確度

背景

乾水泥從袋中倒出時，看起來就像一團混雜的煤灰和碎石，不過每一包水泥都經過仔細的計算程序而成。其中有十多種可能成分，依據各種建設所需的粒料「配方」而有所不同，而準確度及精準度是品質管制的關鍵所在。此外，水泥製程必須密切管理，將各種成分秤重、加熱、結合及包裝，避免造成廢料的高度可能性。

挑戰

一家主要的包裝水泥製造商，發現自己缺乏所需見解，以最佳方式控制製造製程。為了找出及修正效率不彰的問題，公司希望將批次詳細資料與袋裝秤重的人工收集作業，轉換為能夠追蹤此項資料的自動化系統，並將結果轉換為有意義的即時報告。經理也希望能夠在工廠以外地區檢視製程圖形，並在個人電腦或 Apple® 裝置透過 Web 介面於遠端存取系統。

公司也需要解決方案，讓經理能在安全的中央資料庫維護及管理配方。過去操作員在工廠將成分資訊輸入可程式邏輯控制器或人機介面時，有時會發生資料輸入錯誤。

解決方案

為了實現以上精密的製造功能，公司接洽 Kruse Controls Inc. 這家控制及資訊系統整合商。Kruse Controls 是 Rockwell Automation PartnerNetwork™ 計畫成員，利用 FactoryTalk® 這款 Rockwell Automation 的軟體套件，實作製造智能解決方案。

Kruse Controls 首先更新資訊架構，支援精簡型用戶端環境。Kruse 工程師將現有 RSView32® 應用程式遷移至 FactoryTalk View Site Edition (SE) 軟體後，更換工廠之中有時因惡劣環境而故障的個人電腦，使用由 ACP 功能管理的精簡型用戶端。Kruse Controls 由中央伺服器部署 FactoryTalk View 軟體，可透過工廠的精簡型用戶端存取。軟體以介面連接 ACP ThinManager®，將 FactoryTalk View 的遠端監控功能延伸至個人電腦或 Apple 裝置。

新型人機介面可利用精密的仿生螢幕顯示即時系統狀態，並可讓操作員詳細檢視每個部分製程的概觀。精簡型用戶端沒有可動零件、硬碟機和作業系統，具備絕佳可靠性，此外也易於部署，耗電量低於過往的個人電腦，並支援容錯移轉。

Kruse 為了加強成分管理，將所有配方移往終端伺服器的中央 SQL 資料庫。中階及高階員工現在可透過現有 Windows 網域存取安全的 ASP.net 網站以管理配方。稽核表記錄所有配方變更，報告則可於網頁瀏覽器輕鬆產生。Kruse 也開發功能，讓操作員能夠將材料重新指派至其他倉庫，無需進入配方內部，減少發生錯誤的機會。

FactoryTalk Metrics 提供共同平台，擷取公司設施的各項資訊。軟體可監控每個批次，包括開始/結束時間、成分設定點及實際批次量。系統也能將停機時間事件標記至特定設備，協助找出故障問題。

FactoryTalk Historian 軟體可收集和歸檔第三方應用程式的歷史與即時資料。水泥公司使用軟體擷取乾燥器製程變數，例如入口/出口溫度及壓力，以及袋重等包裝製程變數。此項資訊可協助經理進一步提升效率。

本資料以網頁瀏覽器顯示以利分析。儀表板可依據目標對象輕鬆設定，由班表、生產線及配方加以篩選。例如美國北卡羅萊納州夏洛特 (Charlotte) 的高階主管，可檢視有關廠房營運的高階儀表板，廠房經理則可利用每小時檢視監控製程，而工廠監督人員則可更精細地深入鑽探資料。儀表板也可於工廠員工休息室的 LCD 螢幕顯示，直接取代之前使用的手動效能板。

結果

Kruse 在水泥公司其中一座工廠成功完成先導專案後，在其他乾混合設施實作解決方案。

由於能夠正確追蹤原材料及袋重準確度，並掌握批次系統不正確的成本，讓其中一個據點的經理發現，每月因為原材料差異損失將近九萬美元；該據點的批次系統立即進行自動化升級。

公司移除手動程序後，現在每座設施都擁有正確基準，協助經理訂定可行的強化目標。經理也能從任何地點掌握最新的製程數據，例如公司的持續強化主管，會使用 Apple iPad® 定期於遠端監控精簡型用戶端的生產線人機介面，多次進行製程修正。

該公司製程強化主管表示計畫繼續在企業其餘部分實施解決方案。