склад deschutes
История заказчика

Пивоварня Deschutes: лучшие данные для лучшего пива

  • Задача
    Частые изменения производственных линий приводили к ненужным простоям, проблемам с денежными потоками и проблемам, вызванным избыточными запасами.
  • Решение
    Использование PI System в качестве основы поэтапного подхода для составления более глубокого понимания активов, запасов и производственных процессов.
  • Результаты
    Сокращение затрат благодаря выявлению избыточных запасов на 10 млн. долл. США, экономии 500 000 тыс. долл. США в месяц за счет повышения эффективности процессов, а также повышению возможностей прогнозирования.

На пользовательских конференциях OSIsoft 2016 Users Conference в Сан-Франциско и Берлине Брайан Февр (Brian Faivre, мастер-пивовар) и Тим Александр (Tim Alexander, ассистент пивовара) рассказали, как PI System помогла Deschutes:

• Сокращение времени производства каждой партии на 72 часа
• Увеличение производительности и отсрочка капитальной модернизации стоимостью 8 млн долл. США
• Понимание особенностей каждого сорта пива с помощью машинного обучения

Мы смогли отложить ненужный капитальный ремонт стоимостью 8 млн долл. США... при этом гарантируя высочайшее качество продукции всех наших брендов.
Брайан Февр
Мастер-пивовар Deschutes

Повышение производительности благодаря улучшенному контролю температуры

В 2015 году Deschutes, седьмая по величине крафтовая пивоварня в США, столкнулась с проблемой. Во время фазы охлаждения в процессе пивоварения температура в ферментаторах нового класса резко поднималась. Эта аномалия была способна снизить производительность и повлиять на качество и вкус пива. К счастью, у Deschutes на этот случай было секретное оружие: PI System.

Ферментаторы нового класса были крупными и вмещали 31 000 галлонов. Для их заполнения требовалось восемь партий пива. Загрузка только одной из этих партий в ферментатор занимает два часа. Для контроля трех независимых температурных зон в ферментаторах было три датчика температуры: один прямо над нижним конусом, один посередине и один сверху.

Во время фазы охлаждения пивоварам необходимо снизить температуру с 60 °F до немногим ниже 30 °F. При понижении температуры дрожжи оседают на дне ферментатора. Пивовары часто используют эти дрожжи повторно в последующих партиях. Однако, когда Deschutes начала собирать дрожжи из новых ферментаторов, температура в верхней температурной зоне резко повышалась. Этот скачок увеличивал время охлаждения в каждом ферментаторе, что, в свою очередь, увеличивало общее время варки и снижало производительность. Deschutes начала планировать капитальную модернизацию. Во-первых, компания решила проверить, может ли она использовать операционные данные, собранные PI System, для сокращения фазы охлаждения при сохранении качества пива.

Компания Deschutes применила итеративный подход к проблеме, внося изменения, а затем считывая данные, чтобы увидеть, как это влияет на охлаждение. Пивовары начали с добавления воздушного клапана в верхнюю часть резервуара и регулировки трубопровода, через который проходил охлаждающий агент (гликоль). Эти механические изменения улучшили время охлаждения, но температура верхней зоны по-прежнему повышалась. Deschutes требовалось больше информации. Пивовары добавили четвертый датчик температуры к нижнему конусу ферментатора, который ранее не контролировался. Deschutes использовала этот четвертый датчик для управления охлаждением в нижнем конусе ферментаторов. Благодаря этому улучшенному анализу и контролю компания устранила нежелательный скачок температуры. Как пояснил Февр, компания «наблюдала стабильное и повторяемое время охлаждения, экономя при этом в некоторых случаях около 60 % времени... Мы смогли отложить ненужный капитальный проект стоимостью 8 млн долл. США... обеспечивая высочайшее качество во всех наших брендах».

Машинное обучение и прогнозная аналитика для ферментации

Крафтовые пивоварни часто выпускают новые сорта пива, чтобы поддерживать интерес клиентов. Процесс ферментации для каждого из этих сортов пива различен. Этот процесс можно разделить на девять различных фаз, и разные сорта пива могут переходить из одной фазы в другую в разное время. Как правило, в Deschutes требовалось регулярное ручное считывание и анализ, чтобы определить, когда переходить от одной фазы к другой.

таблица от Deschutes

Deschutes задалась вопросом, можно ли использовать данные PI System и машинное обучение для прогнозирования времени перехода, чтобы свести к минимуму потребность в ручном считывании. В 2016 г. Deschutes присоединилась к эксклюзивной программе OSIsoft | Microsoft Red Carpet Incubation Program (RCIP), доступной только по приглашению, для изучения углубленной аналитики с целью оптимизации операций.

В течение нескольких недель Deschutes разработала инфраструктуру PI System Asset Framework для всех 50 ферментаторов, которая предоставила контекст для данных, получаемых с датчика. Затем компания внедрила PI Integrator для Microsoft Azure, чтобы автоматизировать подготовку данных PI System, контекста и событий в формате, который может быть загружен в Microsoft Cortana Intelligence Suite.

Экономия времени за счет сглаживания переходов

Deschutes сосредоточилась на прогнозировании однофазного перехода — от ферментации к свободному росту — для разных сортов пива. Для перехода от ферментации к свободному росту компания отслеживала видимую степень сбраживания или процентное содержание ферментированного пива. Используя машинное обучение для обновления прогнозов после каждого считывания вручную, компания смогла эффективно предсказать переход от ферментации к свободному росту для любого сорта пива. После этого прогнозируемые тренды были отправлены обратно в PI System, что позволило клиентам использовать информацию в своих существующих инструментах визуализации PI.

В результате Александр сказал: «В течение 24 часов после начала ферментации мы можем сделать достаточно точный прогноз того, когда она закончится». Кроме того, он добавил, что эти прогнозы «не только могут сэкономить время при переходе к следующему этапу ферментации. Вы также можете сэкономить время на будущих этапах ферментации, потому что эти процессы проходят более плавно, если вы заканчиваете данный этап вовремя».

Результат: прогнозирование перехода разных сортов пива от ферментации к свободному росту позволило Deschutes сэкономить до 72 часов производственного времени для каждого ферментатора.

В будущем Deschutes хочет полностью автоматизировать прогнозирование для каждого сорта пива и каждой переходной фазы или, как сказал Александр, «добиться того, чтобы система просто сообщала, что пришло время перейти к следующему шагу».

Более подробную информацию о компании Deschutes и PI System можно получить здесь, посмотрев полную версию презентации.

элементы графического дизайна

Как мы можем вам помочь?

Мы предоставляем надежные данные уже более 40 лет. Более того, 24 из наших первых 25 заказчиков до сих пор используют нашу платформу. Сообщите нам, как мы можем вам помочь.

©2021 OSIsoft, LLC