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Estudo de caso

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Cervejaria Full Sail usa inteligência de produ??o e aprimora processo

O novo processo de filtragem usa água com mais eficiência, cria menos resíduos e ajuda a preservar uma cultura especial para os funcionários

Solu??es

Resultados

  • Diminui??o do tempo de ciclo de produ??o da cerveja em 50% e aumento da capacidade total de produ??o em 25%
  • Redu??o da quantidade de matéria-prima necessária com o novo processo, redu??o dos custos em 5% ao ano e vendas lucrativas do subproduto de gr?os usados
  • Redu??o do tempo gasto com gest?o manual de dados, mais tempo gasto na produ??o da cerveja
  • Melhoria da qualidade do produto - Mais controle sobre a qualidade de cada cerveja com acesso a dados em tempo real e otimiza??o do lote
  • Melhoria da capacidade de reagir rapidamente a erros de produ??o antes que seja tarde demais

Histórico

Nos EUA, está aumentando a sede por cervejas artesanais. Na realidade, a indústria cervejeira artesanal cresceu 9% em volume na primeira metade de 2009, enquanto o total de vendas de cerveja nos EUA diminuiu 2,7%.

A cervejaria Full Sail está liderando esse crescimento. A cervejaria, localizada no Oregon, produz três variedades principais de cerveja artesanal, além de diversas cervejas sazonais e especiais.

Usando malte, lúpulo e levedura de produtores locais em Oregon, Washington e Idaho, a Full Sail mistura os ingredientes com água proveniente de um profundo po?o de granito em Mount Hood. O resultado s?o cervejas com um sabor original e pouca interferência no meio ambiente.

A Full Sail é um dos 25 maiores produtores de cerveja nos EUA por volume, mas a empresa tem o objetivo de criar uma cerveja excelente em termos de sabor e qualidade. Ela também tem o compromisso de valorizar os funcionários, que s?o os donos da empresa, e valorizar o equilíbrio entre vida profissional e pessoal.

Desafio

Esse equilíbrio entre vida profissional e pessoal e a própria eficiência e possível rentabilidade da empresa eram prejudicados pelo tradicional processo de produ??o de cerveja. Assim como quase todos os produtores de cerveja artesanal, a Full Sail usava um recipiente de produ??o manual, chamado de cuba-filtro, para filtrar o “resíduo” sujo, de água e gr?os triturados, que forma a base da cerveja.

A filtragem do resíduo é um elemento fundamental do processo de produ??o de cerveja. Depois que os gr?os de cevada s?o maltados e triturados, o gr?o triturado e a água quente s?o misturados para criar uma massa de cereais. A massa é mantida em uma temperatura constante para permitir que o amido liberado na massa do malte seja transformado em a?úcares que podem ser fermentados.

A água rica em a?úcar do malte, agora conhecida como mosto, é separada da massa de gr?os usados restante. Depois da separa??o, o mosto é bombeado para a caldeira para ferver. O lúpulo é adicionado durante esse processo para criar o amargor e o aroma de uma cerveja específica, equilibrando a do?ura dos a?úcares do malte. O mosto é fervido e misturado com levedura e enviado para fermenta??o, condicionamento e filtragem antes de ser embalado e entregue.

Esse sistema clássico funcionava bem para a empresa. De 2005 a 2010, a Full Sail expandiu a produ??o em mais de 15% ao ano.

No entanto, a empresa percebeu que as demandas de produ??o futuras n?o só for?ariam seu sistema de filtragem de mistura manual, mas também que o espa?o para aumentar a eficiência, reduzir custos e aumentar a qualidade era limitado com o sistema existente.

O sistema de filtragem de mistura da Full Sail precisava de relatórios e testes de dados manuais contínuos. Além disso, o gr?o usado da cuba-filtro, um subproduto que a empresa vendia como alimento para gado, tinha 82% de umidade.

Isso indicava que um líquido valioso era desperdi?ado com o subproduto. Ao mesmo tempo, o transporte de resíduos pesados era caro. A empresa estava perdendo dinheiro na transa??o, basicamente pagando agricultores para retirar o gr?o usado.

A Full Sail queria atualizar o processo para um sistema de produ??o de cerveja totalmente computadorizado, comum em muitas grandes cervejarias dos EUA. No entanto, para ter o retorno do investimento, a Full Sail precisaria operar esse sistema 24 horas por dia, 7 dias por semana, e a empresa n?o estava disposta a comprometer sua cultura que procura equilibrar a vida profissional e pessoal dos funcionários.

O objetivo da Full Sail era atualizar o processo para melhorar a qualidade do produto, aumentar a eficiência da filtragem, a capacidade e a produtividade. A empresa queria diminuir a dependência do operador com a automa??o, criar uma solu??o expansível e reduzir o impacto ambiental global de cada cerveja, mantendo a escala de trabalho 4/10 (quatro dias por semana, dez horas por dia) para proporcionar um atraente equilíbrio entre vida profissional e pessoal.

Solu??es

Para alcan?ar essas metas, a Full Sail decidiu atualizar sua tradicional cuba-filtro manual em um sistema de filtragem de mistura em rede totalmente automatizado.

A Full Sail recorreu à Aurora Industrial Automation de Portland, Ore. para projetar e implementar o novo sistema. Fornecedora de solu??es de informa??o do programa da Rockwell Automation? PartnerNetwork?, a Aurora implementou uma solu??o de controle e informa??o que permitiria à Full Sail aplicar uma estratégia de inteligência de produ??o em suas opera??es.

O novo sistema de filtragem de mistura aproveita o sistema de automa??o de processo PlantPAx? da Rockwell Automation. Como parte do sistema PlantPAx, a Aurora incorporou o Gerenciador de Lotes e Sequências (LBSM) PlantPAx Logix.

O LBSM é compatível com o conjunto de normas e terminologia ISA-S88 para controle de lote. O sistema permite que a Full Sail configure sequências diretamente no controlador ControlLogix? da Allen-Bradley? por meio do software FactoryTalk? View interface homem-máquina sem a necessidade de um aplicativo de lote com base em servidor.

Se, em algum momento, os requisitos de lote aumentassem, a Full Sail poderia facilmente migrar o LBSM para uma solu??o de software abrangente, como o FactoryTalk Batch, sem fazer novos testes e cálculos de engenharia caros.

Para obter informa??es sobre o novo sistema, a Aurora implementou uma estratégia de inteligência de produ??o com base no software FactoryTalk da Rockwell Automation.

Por meio de uma rede EtherNet/IP, o FactoryTalk Historian identifica e coleta tags de dados diretamente do sistema PlantPAx para obter dados de produ??o granulares em tempo real. Com mais de 60 etapas no processo de filtragem, o filtro de mistura produz uma grande quantidade de dados.

Com o sistema antigo, a Full Sail conseguia coletar apenas quatro ou cinco dados de cada cerveja na cuba-filtro. O novo filtro de mistura, com o software FactoryTalk, agora pode obter até 250 tags de dados.

A Full Sail usa o software FactoryTalk VantagePoint para agregar esses dados valiosos em painéis predeterminados. Os painéis fornecem os principais indicadores de desempenho em tempo real e apropriados para a fun??o, a inteligência de produ??o, que a Full Sail pode usar para melhorar as opera??es.

Resultados

A mudan?a para um processo de mistura automatizado e habilitado para informa??es gerou resultados imediatamente.

Os dados em tempo real agora podem ser recuperados em períodos de tempo variáveis, ajudam a alcan?ar a fun??o ideal do sistema e captam discrepancias ou problemas que podem ter ocorrido durante um lote.

O software de relatórios e painéis pode acessar imediatamente o novo sistema, bem como os sistemas em obsolescência, para criar uma fonte de dados virtual e homogênea para relatórios.

Informa??es de lotes de uma única especialidade ou de tendências maiores podem ser acessadas imediatamente para orientar cervejas futuras. Caso uma cerveja tenha sofrido um problema grave, as métricas exatas poder?o ser rastreadas e analisadas.

“Produzimos cerca de 20 variedades de cerveja”, disse James Emmerson, cervejeiro executivo da Full Sail. “Agora, os cervejeiros de cada lote aproveitam as informa??es disponíveis da cerveja anterior, que pode ser uma variedade produzida ontem ou no ano passado. Os cervejeiros agora podem voltar e ver as métricas exatas que produziram um bom lote e otimizar a nova cerveja com base nessas informa??es.”

Com o novo sistema PlantPAx, a capacidade de produ??o de cerveja aumentou 25%, e o tempo de ciclo de cada cerveja diminuiu quase pela metade. A visibilidade do processo de produ??o que os operadores têm agora permite otimizar a produ??o em andamento em tempo real. A Full Sail já usou essas informa??es para reduzir os custos de matéria-prima em 5% ao ano.

A empresa conseguiu remover uma quantidade significativa de umidade do gr?o de cevada usado e o subproduto agora é vendido como lucro.

Além disso, a Full Sail acredita que diminuirá o uso de água em um milh?o de gal?es (3,8 milh?es de litros) por ano, ajudando a aumentar suas metas de sustentabilidade.

Um milh?o de gal?es de água n?o ser?o pagos, transportados, bombeados, aquecidos e resfriados no novo sistema. O efeito ambiental de n?o usar a água é inestimável.

Os resultados mencionados acima s?o específicos do uso de produtos e servi?os da Rockwell Automation pela Full Sail Brewing Company, em conjunto com outros produtos. Os resultados específicos podem variar de um cliente para outro.

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