アメリカ人は2012年に約4億5千万ポンドの朝食用ソーセージとハムを消費し、ソーセージ製造業者にとっては約15億ドルの売上に相当します。朝食の中心であるこのボリュームのあるソーセージの製造工程を見たくない人が多いのは事実かもしれませんが、この消費者層は、製品の完全性と品質を保証するために、工場現場で鋭い目と十分な知識を持ったオペレータが働いていることを知りたがっています。
タイソン･フーズ社のポートフォリオに含まれるジミー･ディーン･ブランドは、冷蔵ブレックファストソーセージを、次の上位4社の合計よりも多く販売しています。このような主導的地位を維持するためには、同社は一貫して高品質で均一な製品を提供するだけでなく、コストを低く抑え、処理能力を高く維持し、市場シェアを切り崩そうと躍起になっている競合の中で競争力のある価格帯を維持するために、あらゆる手段を講じなければならなりません。
重量ばらつきの問題
テネシー州ニューバーンにあるタイソン･フーズ傘下のヒルシャー･ブランズ社では、年間1億5千万ポンド以上のソーセージを生産しています。ジミー･ディーン社の1ポンドの生ソーセージロールは、愛称「チャブ」と呼ばれ、この生産量の3分の2以上を占めています。この工場では、300以上の異なるSKUのチャブの粉砕、味付け、充填、包装に11台の機械を使用しています。
プラスチック包装されたソーセージチャブは1ポンド単位で販売されるため、各ロールのソーセージを適量にすることが非常に重要です。各ラインの最後に、チェック計量器が重量を測定し、許容範囲外のチャブを取り除きます。重量外の塊は手作業でスライスされ、混入物がないかチェックされる。ソーセージはシステムに戻されるか、ゴミ箱に入れられます。
同社の製品はパッケージごとに価格が設定されているため、必要な重量を超える肉が含まれていれば、その分収益が減ることになります。同時に、もしチャブの重量が少なければ、顧客満足度が損なわれることになります。
さらに、連邦食肉検査法では、食肉製品のパッケージには、内容物の数量を重量、計量、または数値で正確に記載することを義務付けています。全米の各州にも、同様の、または追加的な規制があります。度量衡検査でパッケージの誤表示が見つかると、食品は販売できず、罰金も課されます。
ニューバーン工場のオペレータは、チャブの重量に許容できないほどのばらつきがあり、製品を手放したり捨てたりしていました。残念なことに、当時オペレータは、実際の量やギブアウェイの原因を理解するのに十分な制御システムのデータにアクセスすることができなませんでした。
製造インテリジェンス戦略
工場のエンジニアは、問題の原因をよりよく理解することができれば、重量のばらつきを減らすことができると考えました。タイソン･フーズ社のシニア･プロジェクト･エンジニアであるジョン･リーチャート氏は、アラバマ州フローレンスとカンザス州カンザスシティの工場で、すでに製造インテリジェンス戦略と情報システムの導入を主導していました。テネシー州のエンジニアからの懸念に耳を傾けたリーチャートは、ロックウェル･オートメーションのソリューションパートナであるGrantek Systems Integration社のチームを招き、ニューバーンに製造インテリジェンス戦略を導入しました。
Grantek社 は、タイソン･フーズ社の制御、品質、メンテナンスエンジニアと協働して、製造インテリジェンス戦略で推進したい行動を理解しました。工場チームにとって、完成品の重量をより良く理解することが最優先事項でしたが、重量の変動がどのように発生しているかを理解するためには、プロセスライン全体を通して、追加のデータポイントも必要でした 。
Grantek社は、リーチャート氏と彼のチームと協力して、FactoryTalk®ソフトウェアスイートをベースとした製造インテリジェンスソリューション を実装しました。このソフトウェアは、ロックウェル･オートメーションの Logix制御プラットフォームと直接統合され、リアルタイムの生産データにアクセスできます。タイソン･フーズ社は、以前、すべての施設でLogix制御プラッ トフォームを標準化していたため、工場フロア制御システムへの情報ソ フトウェアの統合が簡素化されていました。
さらに、ニューバーン工場はすでに単一の産業用ネットワークであるEtherNet/IP™で稼動していたため、データ収集が大幅に簡素化されました。チームは、11台のチャブラインマシン を、EtherNet/IPを介してFactoryTalk Historianソフ トウェアが稼動している2台の新しいオンサイトサー バに接続しました。これによって、チームはトレンドの表示とマシン間のパフ ォーマンスの比較のために、より長期にわたってデータを収 集できるようになりました。シフト中、1台の機械がより大きなばらつきのあるチャ ブを生産している場合、オペレータは過去のデータを見 て、その問題がいつ始まったかを知ることができます。他のすべての機械が正常に機能し、キャパシティを下回っている場合、おそらく問題が解決するまでは生産は動かないでしょう。
その後、Grantek社はFactoryTalk VantagePoint EMIソフトウェアをインストー ルして、コントローラ、ヒストリアン、およびSQLサーバなど、複 数のデータソースから情報を集約しました。データを1つの集中ダッシュボードに収集することで、任意の インターネットブラウザを介して、リアルタイムのデータ と主要業績評価指標 (KPI)に簡単にアクセスできます。FactoryTalk VantagePointサーバは、ニューバーン工場にあります。しかし、Webベースのレポーティングプラットフォームとして、企業とニューバーンの両方の担当者がアクセスできます。
ニューバーン工場のエンジニアは、日常的にデータを操作しており、Grantek社と協力してシステムダッシュボードを設計しました。「ニューバーンのチームは、FactoryTalk VantagePointのダッシュボードで何を見たいかを完全に制御できました。私はこのソフトウェアで十分に働いたことがあるので、視覚的に表示できるものにはほとんど無限の可能性があることを理解しています。非常に柔軟ですが、現地のチームが気に入らないと使ってくれません」と、リーチャート氏は語ります。
歩留まりの向上
「このシステムを導入する前は、オペレータは不良の生産量しか見ることができませんでした。今ではオペレータは、ラインに沿った重量の変動、完成したチャブの正確な景品、機械のダウンタイム、OEE、さらには肉の温度まで見ることができます」と、リーチャート氏は説明します。
この情報を武器に、ニューバーン工場のエンジニアたちは、新システム導入後6週間で0.10%の歩留まり改善に近づけました。これは、年間105,000個のチャブと数十万ドルの売上原価の節約につながります。
リーチャート氏はさらに付け加えます。「コントロール･エンジニアリング･チームは大喜びです。ラインを通過する各チャブの重量を見ることができるようになったので、特定のフィラーに対するばらつきを追跡することができ、すぐにギブアウェイを減らすための修正を行なうことができました。しかし、品質保証担当者はもっと喜んでいるかもしれません。彼らはすべての重量チェックを行なっていました。1日に数回採取したハンドサンプルに基づいて景品を推定するかわりに、今では各チャブ、各バッチ、各出荷の重量を常にリアルタイムで把握できるようになりました。」
0.10%の歩留まり向上が、このプロジェクトの投資利益率(ROI)を正当化するために必要なすべてでありましたが、タイソン･フーズ社は、新しい情報ソリューションによって、さらにコンマ数パーセントの空費を削減し、歩留まりを最大0.50%、つまりソーセージ50万ポンド以上向上させることができると期待しています。
「プロジェクトの目標を達成し、それを上回る可能性があることはもちろんですが、このソリューションが、生産の変化だけでなく、エンジニアの視点の変化にも柔軟に対応できるものであることも、当社にとって重要です」と、リーチャート氏は語ります。
リーチャート氏はさらに付け加えます。「FactoryTalkシステムは、オペレータが何に注意を払うべきか、どこで問題が発生しているかを理解するために必要なデータを提供します。以前は手動で収集したり見たりすることが不可能であった高レベルのパターンが見え始めると、正確な因果関係を判断し、システムを改善するためにどのような変更を加えることができるかを判断することができます。数ヵ月後には、もっと多くのタグやダッシュボード、レポートを求めるようになります。現在、いくつかの工場で、エネルギー使用量の測定基準をシステムに追加することを検討しています。情報は力を与えてくれます。」
カナダのオンタリオ州バーリントンを拠点とするGrantek Control Systems Incは、ロックウェル･オートメーションのソリューションパートナに指定されています。同社は、統合製造オートメーションサービスを提供しています。同社のソリューションは、製造業の生産性、製品品質、資産活用、統合技術の向上を支援するように設計されています。
