タイプ ケーススタディ
業界 食品および飲料
所在地 カナダ オンタリオ州
ユースケースの特定と最新の自動化およびデジタルトランスフォーメーション技術の実装によるOEEの向上、作業者のエンパワーメント、厳格な規制と競争が激しい業界での競争力の獲得
グエルフ製造工場• 産業運用向けVuforia拡張現実ソフトウェア• Harpak-ULMA機械ベース拡張現実体験
ブランプトン製造工場• Plex生産モニタ• FactoryTalk® View SE、FactoryTalk® AssetCentre、FactoryTalk® Historian• ThinManager®• Kepware
ロンドン家禽処理工場• FactoryTalk® View SE、FactoryTalk® AssetCentre• ControlLogix® 5580、CompactLogix® 5380• PowerFlex®可変周波数ドライブ• POINT I/O™およびPOINT Guard I/O™モジュール• ThinManager®• Emulate3D
ゲルフ製造工場
• オペレータの効率向上およびトレーニング向上
• OEEの向上
ロンドン家禽加工工場
• 製品フローの向上
• 運用コストの削減
• グレータザン99%の精度の達成
ブランプトン製造工場
• スループットに関するより深い知見の獲得
• ダウンタイムの削減
市場ニーズに応える革新とデジタルトランスフォーメーション
タンパク質産業では、価格圧力と熟練労働者の獲得競争が激化しています。Maple Leaf Foodsのような食品メーカーが成功するためには、プラントフロアの設備からより多くの価値を引き出し、労働者を惹きつけ、トレーニングし、定着させるためのより良い方法を見つける必要があります。厳しい人材環境に加え、世界的な食品需要は増加し続けており、さらなる課題をもたらしています。食品製造メーカは、動作効率を向上させ、設備をシームレスに統合し、システム全体の可視性を確保し、ITおよびOTネットワークを保護するために、自動化およびカーボンニュートラルな手法の導入を求められる圧力が高まっています。
世界初のカーボンニュートラル食品メーカーとして、Maple Leaf Foodsは効率性と品質の向上を目的に、あらゆるレベルで自動化とデジタルトランスフォーメーションを導入しています。同社は戦略的パートナーシップを構築し、複数の施設で革新的なプログラムを展開しています。これらのプログラムにより、自動化およびデジタルトランスフォーメーション技術の新たな応用に挑戦し、最新技術を活用して品質と生産性を向上させることで競争力を高めています。Maple Leaf、Schneiders、Greenfield Natural Meat Co.といったブランドを通じて品質と革新性で高い評価を得ているこの食品メーカーは、生産とサステナビリティを強化するために最先端技術を統合し、業界をリードし続けています。ここでは、これら3つのプロジェクトを紹介します。
メープルリーフフーズのゲルフ製造工場のリーダーシップは、OEEと作業員トレーニングの改善が必要であると認識しました。メープルリーフフーズは、ロックウェル･オートメーションおよびPartnerNetwork™パートナーであるHarpak-ULMA Packaging、PTCと共に、Vuforia® Expert Captureを活用した拡張現実(AR)ベースのトレーニングプログラムの開発に着手しました。
まず、Harpak-ULMAは組み込み型OEEアプリケーションを導入しました。これは、包装ラインの性能をリアルタイムで自動的に計算、モニタ、報告します。次に、Harpak-ULMAはPTC拡張現実アプリケーションのライブラリ全体を導入し、独自の機械ベースの拡張現実体験を作成しました。
ほとんどのARユーザ体験は、物理的な機械を仮想的に表現する動的モデルである機械のデジタルツインを活用しています。デジタルツインは、作業者が実際の機械と対話する前に、メンテナンスルーチンや操作をシミュレートできる、生き生きとしたアニメーションを可能にします
機械の内部を確認できます。デジタルツインにより、担当者は稼働中の機械の内部を仮想的に可視化し、生産を停止することなく部品の位置や状態を特定できます。
パイロットプロジェクトは、包装ラインにおける拡張現実の価値を迅速に実証しました。例えば、OEEアプリケーションは、マシンのダウンタイムやシフトごとの優先度の高いアクションアイテムを特定する自己診断型マシンレポートを提供します。リモート接続性を活用し、Harpak-ULMAチームはこれらのレポートを毎日モニタし、高頻度の停止を特定した上で、オペレータがリアルタイムでアクセス可能なARベースの段階的な修正措置ルーチンを構築します。
ARベースのトレーニングは現在進行中であり、同社はその導入による効果を評価している段階です。インタラクティブで視覚的に充実したトレーニングにより、言語の壁の最小化、作業者のミスの減少、従業員の入れ替わりが激しい環境におけるトレーニングサイクルの短縮が期待されています。
PROJECT #2: 世界最大の鶏肉加工工場における電力・制御インフラ構築
メープルリーフフーズの製造施設におけるリスク管理戦略の主要機能は、戦略的パートナーやサプライヤーと連携し、運用の制御・可視化・管理のための標準化されたシステムを導入することです。このシステムは製造施設全体で使用されています。このアプローチにより、メープルリーフフーズはオペレータのトレーニングを大幅に削減し、人員配置の柔軟性を高め、いずれかの施設で発生する事象にも迅速かつ効果的に対応できる体制を構築できます。
確立された関係により、Maple Leaf Foodsは、ロックウェル･オートメーションPartnerNetworkのシステムインテグレーターであるRidgeTech Automationに、この標準システムのアーキテクチャ設計、管理、実装を委託しました。両社はロックウェル･オートメーションと協力し、ControlLogix® 5580、CompactLogix® 5380、PowerFlex® 525可変周波数ドライブ(VFD)、POINT I/O™およびPOINT Guard I/O™モジュールを用いた共通制御アーキテクチャを設計しました。また、FactoryTalk® View SEを活用し、プロセス制御およびモニタのための監視制御およびデータ収集システムも構築されました。この標準システムは現在、すべての新規構築に使用されています。
2021年、Maple Leaf Foodsはオンタリオ州ロンドンで、世界最大かつ最先端の家禽処理工場の建設を開始しました。660000平方フィートの施設内には、4000個を超える機器が設置される予定でした。このプロジェクトは非常に大規模で、175台のPLCと1500台を超えるVFDが導入されました。
建設段階が完了すると、メープルリーフフーズは生産の最適化方法を模索しました。注力した領域の一つは、工場の等級分けおよび包装エリアでした。このエリアでは、複雑な設備が様々な鶏肉のカット部位を仕分けし、階層化されたハイウェイコンベヤーネットワークを通じて搬送します。製品廃棄物を最小限に抑えるため、メープルリーフフーズは最高レベルの仕分けおよび搬送精度の実現を目指していました。
RidgeTechは、ロックウェル･オートメーションのEmulate3D™デジタルツインソフトウェアを使用してプロセスのデジタルツインを作成しました。次に、トラフィックフローをモデル化し、搬送ハイウェイ内のボトルネックおよび活用不足エリアを特定しました。シミュレーションに機械学習技術を適用し、最適なマテリアルフローを導き出しました。生産を継続しながら、調査全体をデジタルで完了しました。その結果、99%以上のマテリアルハンドリング精度を達成するシステム設計が実現しました。
4
Maple Leaf Foodsのチームは、新しいシステム内で標準化のための追加領域を特定しました。それは、製造施設に機器を提供する機械装置メーカ(OEM)との性能契約条件をどのように最適に策定するかという点でした。これを実現するために、Plex生産モニタ(PM)を選定しましたが、このPlex製品の適用は通常の用途とは異なります。OEEの追跡ではなく、Plex PMは機械装置メーカ(OEM)機器の性能を追跡するために使用されます。
Plex PMのシームレスかつ創造的な統合を実現するため、Maple Leaf Foodsは再びRidgeTechと提携しました。RidgeTechはハードウェアおよびOT層の管理を担当し、Plexチームおよび機械装置メーカ(OEM)とも連携しました。Plex PMを活用するため
機械装置メーカ(OEM)装置の性能データについては、Plex PMを使用してOEMダウンタイムコード、ライン統計(ラインが上流または下流で停滞していたかどうか)、アラーム、その他の重要な機械知見などのメトリクスを収集しました。この情報は、機械装置メーカ(OEM)性能契約の条件策定に活用されます。Maple Leaf FoodsによるPlex PMの導入は、オペレータの介入なしで施設内の機械全体で一貫したダウンタイムデータを作成する取り組みの一環です。
このプロジェクトは現在、メープルリーフフーズのブランプトン製造工場で進行中です。本来の用途ではありませんが、Plex PMは設備性能の完全な可視化とダウンタイムの軽減により、同社の総合設備効率(OEE)をすでに向上させています。今後も良好な結果が得られ続ければ、Plexスマート製造ツールはメープルリーフフーズの標準技術スイートに組み込まれ、それに応じて追加の施設にも導入される予定です。
メープルリーフフーズは、先進的な自動化技術とデジタル技術の活用に取り組むことで、生産効率を向上させただけでなく、サステナビリティに優れた食品加工分野における業界リーダーとしての地位を確固たるものにしています。同社と
RidgeTech Automation、ロックウェル･オートメーション、Harpak-ULMA Packaging、PTCは、作業員のトレーニングから動作効率の最適化まで、業界の課題に取り組む上でテクノロジーの変革力を実証しました。拡張現実やデジタルツインなどの最先端ソリューションによる革新を続ける中、Maple Leaf Foodsは食品加工の未来への道を切り開いています。
Plex, by Rockwell Automationは、クラウド提供型スマート製造ソリューションのリーダーであり、世界中の製造メーカが優れた製品を生み出すことを可能にします。当社のプラットフォームは、製造メーカがビジネスのあらゆる側面を接続、自動化、追跡、分析し、デジタルトランスフォーメーションを推進する力を提供します。Plex Smart Manufacturing Platform™には、製造実行(MES)、ERP、品質、サプライ
チェーン計画と管理、アセットパフォーマンス管理、生産モニタ、プロセス オートメーション、分析によって、人、システム、機械、サプライチェーンを接続し、精度、効率性、俊敏性をもってリードできるようにします。詳細については、www.plex.comをご覧ください
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