用信息技术解决灌瓶问题

作者：Packaging World Gary Mintchell

欢迎访问e展厅 展厅 6 酿酒机械/酿酒设备展厅 啤酒酿造设备, 家庭酿酒设备, 葡萄酒生产设备, 酒精设备, ... Clos DuBois葡萄酒公司的酿酒工艺工程师Andy Woehl最近发现他面临着一个交叉的获取数据的挑战。首先，他必须了解如何进入到工厂包装设备的控制系统中，以便能以一种可用的格式收集到运行信息。然后，他必须与公司IT部门的同事合作来使他的新数据获取系统正常工作。 问题是当包装生产线发生故障或中断时，工程师并不总是能找到原因。停机故障造成了许多引起员工互相指责的问题，但是没有足够的信息却很难拿出有效的解决方案。 让事情更加复杂的因素是：包装生产季比较短，这加重了集成部门的压力，这意味着要建立一个系统并获得IT部门的认可不仅仅需要工程方面的技巧。人际技巧也同等重要。 但最后，Woehl和他的同事成功了。现在安装在Sonoma Valley工厂中的是Rockwell Software(Rockwell自动化集团设于美国Milwaukee市的子公司)提供的生产线性能解决方案（LPS）系统。 “我们为我们的包装生产线选择这套软件系统有两个原因。首先，包装设备装有由Rockwell提供的Allen-Bradley可编程控制器。其次，这套软件有预设计的数据库和任务报告功能，这可以加快我们的集成速度。造成这个项目拖延的原因是我们必须在公司的局域网上运行，与公司的IT部门进行了大量的沟通。” 高速装瓶 Sonoma Valley葡萄酒公司有一条高速灌瓶生产线负责进行大多数葡萄酒的灌装，另外有一条低速生产线负责灌装著名品牌的葡萄酒。Woehl在运行速度达320瓶/分的高速生产线上安装了生产线性能解决方案（LPS）。这条生产线完成了该公司80%的生产量，主要用于“经典”品牌葡萄酒的生产，包括五六种具有两种包装形式的品牌。 包装生产线从一台将玻璃瓶从箱子中取出的玻璃瓶取出机开始。装瓶的箱子由人工放到取出机的喂料传送带上，然后取出机就会将玻璃瓶从箱子中取出。接着，玻璃瓶会进入一台整体式64头灌装/塞瓶机，氮净化系统和塞瓶机都安装在一个封闭的灌装室中。然后，酒瓶队列会分成两列，分别由两台贴箔机将铝箔酒标加到酒瓶上。接下来，两列酒瓶又会汇合成一列，进入到一台贴标机中。贴好标签的酒瓶又会分成两列，分别进入到两台装箱机中。最后由一台封箱机、一台码垛机和一台拉伸包装机结束包装过程。 除了灌装/加塞机之外，包装生产线上的每台机器都有一个Allen-Bradley SLC 5/05型可编程控制器。灌装/加塞机使用的是一个Allen-Bradley PLC 5型控制器。另外由一个SLC 5/05型控制器负责所有传送带的运行。除了PLC 5之外，所有的控制器都能通过以太网进行通讯，是同步的。 “我们每年大约要生产175万箱葡萄酒，” Woehl说，“我们希望能够增加到350万箱。整个葡萄酒生产过程主要集中在装瓶阶段。葡萄酒是比较受人们喜欢的，因此也产生了许多关于瓶中装的是什么的各种争论。我们希望能够让这个过程更清楚些。问题是我们如何能利用已有的来自包装设备的数据去提高我们目前正在做的事情。” 找到合适的网络 第一步是要对将九台独立的包装设备连接在一起的网络进行升级。名为Data Highway-485（数据高速公路-485）的网络已经有了，它是建立在标准RS-485基础上的一种Allen-Bradley协议。Woehl发现这个网络没有足够的带宽来将所有的信息传输到一个新的数据采集系统中。所以他用一个以太网取代了这个网络。 在建立好可用的网络之后，Woehl为系统添加了一台Logix 5000控制器作为一个数据集中器。每台机器的控制器中都有一个整合数据文件，用于收集该机器的事件信息。这些事件信息是由一系列的可编程计数器和状态指示器产生的。真实世界的事件包括机器状态（是否运行、阻塞、停机等）、机器的可用性和每一台机器独特的事件。 数据集中器定期询问每台机器的控制器，读取整合数据文件，然后用安装在一台远程服务器上的、由Lighthammer公司（现在是企业软件供应商SAP公司的一部分）提供的居间通讯系统对SQL数据库进行更新。信息是由Rockwell的LPS软件产生的。Rockwell公司设计了用户可能需要知道的基本分类信息，并对软件进行了设置。数据集中器从各个控制器收集到数据后，会将它们存入相应的预定义目录中。对于购买方来说，这个方案是很经济的，但不会适合所有的情况。“我们不得不请Rockwell增加了一些定制报告的功能。”Woehl表示。 服务器既是一台数据收集器，也是一台网络服务器。这套系统允许有合法身份的人员通过企业内部网络查看相关信息。操作人员可以看到生产状态信息，包括生产数据、累积的停机时间、哪一台机器停机等类似的信息。采购人员可以密切注意已有多少个瓶子被使用了。管理层可以查看长期的数据，并做出哪些部分需要提高的决定。Woehl说：“如果你不能量化，你就无法管理。现在每一个部门都可以看到他们做得怎么样，哪些地方需要提高。” 因为Woehl的系统需要一台服务器，并要进入公司的局域网，他需要与设于母公司Allied Domecq 中IT部门的同事紧密合作。在以前，包装工程师宁愿去看牙医，也不愿与IT部门一起工作。 理解IT Woehl表示，他必须做的第一件事是去理解IT部门对于他的项目可能所关心的所有问题。“与我拥有的相对简单的自动化网络知识相比，他们对大型网络知之甚多。” Woehl说，“但他们并不了解制造业中网络的方法。例如，他们并不使用HMI，而是使用GUI。他们并不知道PLC是什么东西。所以这个项目的第一步就是要相互了解。我们需要找到共同语言，然后我就能向他们解释我正在作什么。” 首先需协商的事情之一是对生产数据以及它们以后的用途有着共同的理解。根据Woehl的介绍：“当你告诉IT部门你要收集和存储数据时，他们立即会按他们的思维来理解这句话。他们会受收集和保护财务数据的影响，这些数据通常都要受Sarbanes-Oxley或安全交易委员会所颁布的法规所约束。因此他们首先想到的是安全性。如果丢失了任何数据，对他们而言都是个大问题。但对我们来说，如果我们丢了一天的生产数据，这并不是一个问题。必须要确定谁来负责维护和保护这些数据。我这边的员工太少，无法完成这个任务，因此我们需要共同合作。” 另外一个问题是网络安全性。几个工艺工程师可能不会了解最新的病毒情况，无法为网络建立和维护一个有效的防火墙。这是IT部门所负责的连续工作，他们是专门处理这类问题的。 Allied Domecq公司的IT部门位于美国科罗拉多州，离葡萄酒工厂比较远。Woehl需要与他们联系，以了解整个系统并找到合适的人。他与Sonoma Valley当地的IT支持人员建立了良好的关系，学到了所有与IT部门合作所需的程序。在了解了如何与IT人员进行交流之后，一个葡萄酒工程师小组就飞到公司总部，与IT和商务经理进行会面。这次会议产生了一些指导原则，他们确定了由谁来购买设备以及如何进行支持等。 使用IT标准 “我们通过IT部门购买了使用IT标准配件的设备，” Woehl说，“然后IT部门进行安装，并构成标准的系统和应用。如果我们遵守他们关于软硬件的规定，那么他们就会维护网络、提供必要的支持和下载病毒保护程序。安装在服务器的应用程序，如Rockwell系统，就是我的责任了。所以我制定了一个与Rockwell合作的计划，另外还有关于维护、备份和存储所有生产数据等方面的计划。” 所有这些从理论上来说都很好，但是实际执行过程中仍有许多障碍。Woehl发现IT部门没有办法来为这个项目分配时间。但在他当地的IT人员的帮助下，他能够学到如果实行一个正式的IT项目，如果填写正确的表格以及得到IT部门的帮助等。最初，安装硬件的过程速度很慢，但随着他对系统的了解越多，整个过程的速度也就越快了。 在总结这个项目时，Woehl说：“我们进行了大量的交流和参与，IT部门的技术人员帮忙完成了这些方案。我通常通过像Automation World这样的杂志上的文章向他们表明，我所正在做的是一个普遍的问题，在一个普通的IT环境中，自动化是什么样的。” 就像Andy Woehl 在Clos du Bois所发现的那样，征服技术上的挑战只是问题的一部分。学习如何与其他部门进行合作能够缩短开发的周期，以便让工厂的葡萄酒顺利的销往市场。 供应商：Rockwell Automation www.rockwell.com Lighthammer www.lighthammer.com 原载《国际包装商情》(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/13/2006)