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用信息技術(shù)解決葡萄酒生產(chǎn)中的灌

來(lái)源:   2006年04月12日 15:31   1210
ClosDuBois葡萄酒公司的釀酒工藝工程師AndyWoehlzui近發(fā)現(xiàn)他面臨著一個(gè)交叉的獲取數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。首先,他必須了解如何進(jìn)入到工廠包裝設(shè)備的控制系統(tǒng)中,以便能以一種可用的格式收集到運(yùn)行信息。然后,他必須與公司IT部門的同事合作來(lái)使他的新數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)正常工作。


問(wèn)題是當(dāng)包裝生產(chǎn)線發(fā)生故障或中斷時(shí),工程師并不總是能找到原因。停機(jī)故障造成了許多引起員工互相指責(zé)的問(wèn)題,但是沒(méi)有足夠的信息卻很難拿出有效的解決方案。

讓事情更加復(fù)雜的因素是:包裝生產(chǎn)季比較短,這加重了集成部門的壓力,這意味著要建立一個(gè)系統(tǒng)并獲得IT部門的認(rèn)可不僅僅需要工程方面的技巧。人際技巧也同等重要。

但zui后,Woehl和他的同事成功了?,F(xiàn)在安裝在SonomaValley工廠中的是RockwellSoftware(Rockwell自動(dòng)化集團(tuán)設(shè)于美國(guó)Milwaukee市的子公司)提供的生產(chǎn)線性能解決方案(LPS)系統(tǒng)。

“我們?yōu)槲覀兊陌b生產(chǎn)線選擇這套軟件系統(tǒng)有兩個(gè)原因。首先,包裝設(shè)備裝有由Rockwell提供的Allen-Bradley可編程控制器。其次,這套軟件有預(yù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)和任務(wù)報(bào)告功能,這可以加快我們的集成速度。造成這個(gè)項(xiàng)目拖延的原因是我們必須在公司的局域網(wǎng)上運(yùn)行,與公司的IT部門進(jìn)行了大量的溝通?!?

高速裝瓶

SonomaValley葡萄酒公司有一條高速灌瓶生產(chǎn)線負(fù)責(zé)進(jìn)行大多數(shù)葡萄酒的灌裝,另外有一條低速生產(chǎn)線負(fù)責(zé)灌裝品牌的葡萄酒。Woehl在運(yùn)行速度達(dá)320瓶/分的高速生產(chǎn)線上安裝了生產(chǎn)線性能解決方案(LPS)。這條生產(chǎn)線完成了該公司80%的生產(chǎn)量,主要用于“經(jīng)典”品牌葡萄酒的生產(chǎn),包括五六種具有兩種包裝形式的品牌。

包裝生產(chǎn)線從一臺(tái)將玻璃瓶從箱子中取出的玻璃瓶取出機(jī)開(kāi)始。裝瓶的箱子由人工放到取出機(jī)的喂料傳送帶上,然后取出機(jī)就會(huì)將玻璃瓶從箱子中取出。接著,玻璃瓶會(huì)進(jìn)入一臺(tái)整體式64頭灌裝/塞瓶機(jī),氮凈化系統(tǒng)和塞瓶機(jī)都安裝在一個(gè)封閉的灌裝室中。然后,酒瓶隊(duì)列會(huì)分成兩列,分別由兩臺(tái)貼箔機(jī)將鋁箔酒標(biāo)加到酒瓶上。接下來(lái),兩列酒瓶又會(huì)匯合成一列,進(jìn)入到一臺(tái)貼標(biāo)機(jī)中。貼好標(biāo)簽的酒瓶又會(huì)分成兩列,分別進(jìn)入到兩臺(tái)裝箱機(jī)中。zui后由一臺(tái)封箱機(jī)、一臺(tái)碼垛機(jī)和一臺(tái)拉伸包裝機(jī)結(jié)束包裝過(guò)程。

除了灌裝/加塞機(jī)之外,包裝生產(chǎn)線上的每臺(tái)機(jī)器都有一個(gè)Allen-BradleySLC5/05型可編程控制器。灌裝/加塞機(jī)使用的是一個(gè)Allen-BradleyPLC5型控制器。另外由一個(gè)SLC5/05型控制器負(fù)責(zé)所有傳送帶的運(yùn)行。除了PLC5之外,所有的控制器都能通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊,是同步的。

“我們每年大約要生產(chǎn)175萬(wàn)箱葡萄酒,”Woehl說(shuō),“我們希望能夠增加到350萬(wàn)箱。整個(gè)葡萄酒生產(chǎn)過(guò)程主要集中在裝瓶階段。葡萄酒是比較受人們喜歡的,因此也產(chǎn)生了許多關(guān)于瓶中裝的是什么的各種爭(zhēng)論。我們希望能夠讓這個(gè)過(guò)程更清楚些。問(wèn)題是我們?nèi)绾文芾靡延械膩?lái)自包裝設(shè)備的數(shù)據(jù)去提高我們目前正在做的事情?!?

找到合適的網(wǎng)絡(luò)

*步是要對(duì)將九臺(tái)獨(dú)立的包裝設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)。名為DataHighway-485(數(shù)據(jù)高速公路-485)的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了,它是建立在標(biāo)準(zhǔn)RS-485基礎(chǔ)上的一種Allen-Bradley協(xié)議。Woehl發(fā)現(xiàn)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有足夠的帶寬來(lái)將所有的信息傳輸?shù)揭粋€(gè)新的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。所以他用一個(gè)以太網(wǎng)取代了這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

在建立好可用的網(wǎng)絡(luò)之后,Woehl為系統(tǒng)添加了一臺(tái)Logix5000控制器作為一個(gè)數(shù)據(jù)集中器。每臺(tái)機(jī)器的控制器中都有一個(gè)整合數(shù)據(jù)文件,用于收集該機(jī)器的事件信息。這些事件信息是由一系列的可編程計(jì)數(shù)器和狀態(tài)指示器產(chǎn)生的。真實(shí)世界的事件包括機(jī)器狀態(tài)(是否運(yùn)行、阻塞、停機(jī)等)、機(jī)器的可用性和每一臺(tái)機(jī)器*的事件。

數(shù)據(jù)集中器定期詢問(wèn)每臺(tái)機(jī)器的控制器,讀取整合數(shù)據(jù)文件,然后用安裝在一臺(tái)遠(yuǎn)程服務(wù)器上的、由Lighthammer公司(現(xiàn)在是企業(yè)軟件供應(yīng)商SAP公司的一部分)提供的居間通訊系統(tǒng)對(duì)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新。信息是由Rockwell的LPS軟件產(chǎn)生的。Rockwell公司設(shè)計(jì)了用戶可能需要知道的基本分類信息,并對(duì)軟件進(jìn)行了設(shè)置。數(shù)據(jù)集中器從各個(gè)控制器收集到數(shù)據(jù)后,會(huì)將它們存入相應(yīng)的預(yù)定義目錄中。對(duì)于購(gòu)買方來(lái)說(shuō),這個(gè)方案是很經(jīng)濟(jì)的,但不會(huì)適合所有的情況。“我們不得不請(qǐng)Rockwell增加了一些定制報(bào)告的功能。”Woehl表示。

服務(wù)器既是一臺(tái)數(shù)據(jù)收集器,也是一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。這套系統(tǒng)允許有合法身份的人員通過(guò)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)查看相關(guān)信息。操作人員可以看到生產(chǎn)狀態(tài)信息,包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、累積的停機(jī)時(shí)間、哪一臺(tái)機(jī)器停機(jī)等類似的信息。采購(gòu)人員可以密切注意已有多少個(gè)瓶子被使用了。管理層可以查看長(zhǎng)期的數(shù)據(jù),并做出哪些部分需要提高的決定。Woehl說(shuō):“如果你不能量化,你就無(wú)法管理?,F(xiàn)在每一個(gè)部門都可以看到他們做得怎么樣,哪些地方需要提高?!?

因?yàn)閃oehl的系統(tǒng)需要一臺(tái)服務(wù)器,并要進(jìn)入公司的局域網(wǎng),他需要與設(shè)于母公司AlliedDomecq中IT部門的同事緊密合作。在以前,包裝工程師寧愿去看牙醫(yī),也不愿與IT部門一起工作。

理解IT

Woehl表示,他必須做的*件事是去理解IT部門對(duì)于他的項(xiàng)目可能所關(guān)心的所有問(wèn)題?!芭c我擁有的相對(duì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)知識(shí)相比,他們對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)知之甚多?!盬oehl說(shuō),“但他們并不了解制造業(yè)中網(wǎng)絡(luò)的方法。例如,他們并不使用HMI,而是使用GUI。他們并不知道PLC是什么東西。所以這個(gè)項(xiàng)目的*步就是要相互了解。我們需要找到共同語(yǔ)言,然后我就能向他們解釋我正在作什么?!?

首先需協(xié)商的事情之一是對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及它們以后的用途有著共同的理解。根據(jù)Woehl的介紹:“當(dāng)你告訴IT部門你要收集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí),他們立即會(huì)按他們的思維來(lái)理解這句話。他們會(huì)受收集和保護(hù)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的影響,這些數(shù)據(jù)通常都要受Sarbanes-Oxley或安全交易委員會(huì)所頒布的法規(guī)所約束。因此他們首先想到的是安全性。如果丟失了任何數(shù)據(jù),對(duì)他們而言都是個(gè)大問(wèn)題。但對(duì)我們來(lái)說(shuō),如果我們丟了一天的生產(chǎn)數(shù)據(jù),這并不是一個(gè)問(wèn)題。必須要確定誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)維護(hù)和保護(hù)這些數(shù)據(jù)。我這邊的員工太少,無(wú)法完成這個(gè)任務(wù),因此我們需要共同合作?!?

另外一個(gè)問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)安全性。幾個(gè)工藝工程師可能不會(huì)了解的病毒情況,無(wú)法為網(wǎng)絡(luò)建立和維護(hù)一個(gè)有效的防火墻。這是IT部門所負(fù)責(zé)的連續(xù)工作,他們是專門處理這類問(wèn)題的。

AlliedDomecq公司的IT部門位于美國(guó)科羅拉多州,離葡萄酒工廠比較遠(yuǎn)。Woehl需要與他們,以了解整個(gè)系統(tǒng)并找到合適的人。他與SonomaValley當(dāng)?shù)氐腎T支持人員建立了良好的關(guān)系,學(xué)到了所有與IT部門合作所需的程序。在了解了如何與IT人員進(jìn)行交流之后,一個(gè)葡萄酒工程師小組就飛到公司總部,與IT和商務(wù)進(jìn)行會(huì)面。這次會(huì)議產(chǎn)生了一些指導(dǎo)原則,他們確定了由誰(shuí)來(lái)購(gòu)買設(shè)備以及如何進(jìn)行支持等。

使用IT標(biāo)準(zhǔn)

“我們通過(guò)IT部門購(gòu)買了使用IT標(biāo)準(zhǔn)配件的設(shè)備,”Woehl說(shuō),“然后IT部門進(jìn)行安裝,并構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)和應(yīng)用。如果我們遵守他們關(guān)于軟硬件的規(guī)定,那么他們就會(huì)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)、提供必要的支持和下載病毒保護(hù)程序。安裝在服務(wù)器的應(yīng)用程序,如Rockwell系統(tǒng),就是我的責(zé)任了。所以我制定了一個(gè)與Rockwell合作的計(jì)劃,另外還有關(guān)于維護(hù)、備份和存儲(chǔ)所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)等方面的計(jì)劃?!?

所有這些從理論上來(lái)說(shuō)都很好,但是實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中仍有許多障礙。Woehl發(fā)現(xiàn)IT部門沒(méi)有辦法來(lái)為這個(gè)項(xiàng)目分配時(shí)間。但在他當(dāng)?shù)氐腎T人員的幫助下,他能夠?qū)W到如果實(shí)行一個(gè)正式的IT項(xiàng)目,如果填寫(xiě)正確的表格以及得到IT部門的幫助等。zui初,安裝硬件的過(guò)程速度很慢,但隨著他對(duì)系統(tǒng)的了解越多,整個(gè)過(guò)程的速度也就越快了。

在總結(jié)這個(gè)項(xiàng)目時(shí),Woehl說(shuō):“我們進(jìn)行了大量的交流和參與,IT部門的技術(shù)人員幫忙完成了這些方案。我通常通過(guò)像AutomationWorld這樣的雜志上的文章向他們表明,我所正在做的是一個(gè)普遍的問(wèn)題,在一個(gè)普通的IT環(huán)境中,自動(dòng)化是什么樣的。”

就像AndyWoehl在ClosduBois所發(fā)現(xiàn)的那樣,征服技術(shù)上的挑戰(zhàn)只是問(wèn)題的一部分。學(xué)習(xí)如何與其他部門進(jìn)行合作能夠縮短開(kāi)發(fā)的周期,以便讓工廠的葡萄酒順利的銷往市場(chǎng)
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