Een groot digitaliseringsproject in een Chinese distilleerderij werpt zijn vruchten af. De gelijktijdige implementatie van een geïntegreerd Manufacturing Execution System (MES), productieplanningssoftware (APS) en LIMS zorgde voor een geautomatiseerde, intelligente planning; kortere omsteltijd; realtime rapportage van productie-kpi’s; gedetailleerde kostenberekening en betere traceerbaarheid van kwaliteitsgegevens.

Tekstbewerking en Vertaling: Mischa Hoyinck | Fotografie: Siemens

Yanghe distilleerderij is een van de grootste distilleerderijen in China (zie kader). Eerdere digitaliseringsprojecten in de fabriek waren vooral gericht op managementsystemen, waaronder sales, het ERP-systeem, het magazijnbeheersysteem (WMS) en het transportsysteem (TMS). In 2018 was de digitalisering van de productie aan de beurt. Het zogeheten 5211 Smart Factory Project bestreek zes aandachtsgebieden: planning, productie, kwaliteit, laboratorium, apparatuur en kostenberekening. Doel was de productie en de bediening van de procesapparatuur te standaardiseren, de productieprocessen te visualiseren, de planning te digitaliseren, de procescontrole te automatiseren, de productiekosten te drukken en de kwaliteit beter traceerbaar te maken. De verwachting was dat de hele keten van toeleveranciers tot afnemers ook gesmeerder zou gaan lopen door de digitalisering. Daarnaast zou het project de productkwaliteit en de controle daarop ten goede komen doordat het bedrijf meer grip zou krijgen op de kwaliteit van de grondstoffen en efficiënter zou gaan produceren met minder storingen in de procesapparatuur.

Uitdagingen

Yanghe produceert diverse producten en heeft complexe bedrijfsprocessen. In de inventariseringsfase van het digitaliseringsproject legde het bedrijf de vinger op meer dan 100 problemen op het gebied van planning, productie, kwaliteit, apparatuur en financiën en meer dan 40 mogelijkheden om de efficiëntie te verbeteren en de kosten te verlagen. Een voorbeeld was een verpakkingsafdeling die weliswaar voldeed aan alle inspectienormen en -procedures, inclusief in-proces kwaliteitscontrole (IPQC), kwaliteitscontrole van het eindproduct (FQC), uitgaande kwaliteitscontrole (OQC) en laboratorium bemonstering, maar waar de inspectiegegevens nog steeds op papier werden vastgelegd en verstuurd. Gevolg was dat er geen snelle respons op de resultaten mogelijk was. Een tweede voorbeeld ging over het gebrek aan overzicht over de traceerbaarheidsgegevens. Elke drank werd geproduceerd op een aparte proceslijn met bijbehorende verpakkingslijn, met een eigen codering voor traceerbaarheid en in- en uitgaande diensten. Al deze gegevens werden handmatig genoteerd, waardoor het management moeite had om een totaaloverzicht te krijgen. Dit had ook te maken met de stand van de techniek: de productieapparatuur was oud, veel machines konden helemaal geen gegevens verzamelen en werden niet geautomatiseerd aangestuurd. Bovendien liep de koppeling tussen de apparatuur met meerdere systemen en diverse interfaces.

Opcenter

Na goedkeuring van het digitaliseringsplan liet het bedrijf verschillende leveranciers in China en daarbuiten offertes maken. Uiteindelijk viel de keuze op Siemens en hun Opcenter-oplossingen. Er werd een samenwerkingsovereenkomst getekend tussen Yanghe, Shanghai H-Visions Technology, een zakenpartner van Siemens, en Siemens. Deze keuze had een aantal redenen. Ten eerste had Siemens een Manufacturing Execution System (MES) dat specifiek toegesneden is op de procesindustrie. Naast dit MES met de naam Opcenter Execution Process, kon de leverancer ook Opcenter Scheduling leveren voor ‘smart’ productieplanning en een LIMS (Opcenter Laboratory) voor de integratie van leveranciers, en het verzamelen, analyseren en rapporteren van kwaliteitsgegevens in laboratoria en productielijnen. Met deze geïntegreerde combinatie van MES, APS en LIMS kan Yanghe veel nauwkeuriger bijhouden wat de productiestatus van elk bedrijfsonderdeel is en kan het bedrijf de operationele en productie-efficiëntie sterk verbeteren bij een hogere productkwaliteit.

Implementatie

Siemens ondersteunde het projectteam bij het evalueren van Yanghe’s programma van eisen en het plannen en ontwerpen van de digitaliseringsoplossing. Op basis van de eisen en softwaremogelijkheden van Opcenter heeft het projectimplementatieteam 13 modellen opgesteld die een oplossing boden voor onder meer automatische correcties, realtime voorspellingen, autonome besluitvorming, modelleringsanalyse en correlatieanalyse. Yanghe verving het oude, op spreadsheets gebaseerde planningsproces door Opcenter APS-software. De software werd gebruikt om regels te formuleren voor het plannen van grondstoffen en procesapparatuur en om de omsteltijden te verkorten. Ook werden de belangrijkste kpi’s en de bijbehorende rapportage-eisen bepaald. De implementatie leverde duidelijke verbeteringen op doordat handmatige invoer werd vervangen door automatische softwarecontrole en doordat de gegevens van elk proces nu automatisch worden vastgelegd.

Zes aandachtsgebieden: planning, productie, kwaliteit, laboratorium, apparatuur en kostenberekening
Jiangsu Yanghe Distillery (Yanghe)

Kwaliteit

Voor de kwaliteitscontroles implementeerde Yanghe de Opcenter Laboratory software, waarmee IQC-inspectie, barcodebeheer, automatisch scannen en OQC-inspectie een fluitje van een cent geworden zijn. Alle kwaliteitsgerelateerde informatie wordt nu beheerd in één platform, wat de traceerbaarheid van het hele proces, van grondstof tot halffabrikaat tot eindproduct, enorm verbeterd heeft.

Vruchten

Het Smart Factory Project heeft zijn vruchten afgeworpen. Dankzij de Opcenter Scheduling software is de planning geautomatiseerd en de productie geïntegreerd met het ERP-systeem, het MES en het SRM (Supplier Relationship Management) systeem. Zo kan de distilleerderij zijn kpi’s, zoals capaciteitsbenutting, geplande versus werkelijke productie en tijdige levering, precies bijhouden. Yanghe heeft zijn operationele processen gestandaardiseerd en uniforme normen gesteld voor interfaces en geautomatiseerde dataverzameling, waardoor de productieprocessen verbeterd zijn. De status van de productielijn wordt nu visueel weergegeven en op een prominente plek in de productiehal zichtbaar gemaakt, waardoor iedereen realtime inzicht heeft in de kpi’s.

Grip op kosten

Yanghe heeft ook de financiële controle verbeterd door de productiekostenberekening te automatiseren en te verfijnen. Door gedetailleerde analyse van storingen, materiaal, mensuren, kwaliteit en andere verliezen met behulp van realtime gegevens, kan het bedrijf de grondstof-, productie- en apparatuurkosten gemakkelijk bepalen, op jaarbasis analyseren en op business unit- of orderniveau rapporteren.

Totale traceerbaarheid

Yanghe kan nu met één enkele zoekopdracht alle kwaliteitsgegevens zien, van verpakkingsmateriaal tot halffabrikaten, van bulkvloeistof tot eindproduct. Door het kwaliteitsbewakingsproces te standaardiseren en de goederen van toeleveranciers te voorzien van barcodes, kan Yanghe de inkoop, inspectie en opslag, toevoer aan de productielijn en productieverliezen tot in detail beheren. De inspectiemomenten zijn nu slim verdeeld en de tweede monsterneming en andere kwaliteitsprocessen zijn geautomatiseerd, zodat de productkwaliteit gewaarborgd blijft.

Smart Factory

In het Yanghe Smart Factory Project zijn ook Opcenter-oplossingen ontwikkeld om plannings-, inkoop-, leveranciers- en productie-informatie te integreren om de hele keten te optimaliseren. Het bedrijf heeft digitale en cloudtechnologie toegepast om een geïntegreerd platform voor productie, levering en marketing te bouwen om op termijn over te schakelen van geautomatiseerde productie naar echt intelligente productie.

________________________________________________

Yanghe Distilleerderij

Jiangsu Yanghe Distillery (Yanghe) is groot in gedistilleerd. Het bedrijf is gevestigd in Suqian, heeft zo’n 30.000 werknemers en een ijzersterk distributienetwerk met meer dan 9.000 directe verkooppunten, bijna 10.000 distributeurs en 360.000 groeps- of bulk-inkoopeenheden. Uniek is dat Yanghe vier zeer hoog gewaardeerde merken bezit, twee ‘Chinese Famous Liquors’ en twee ‘Chinese Time-honored Brands’. Er zijn drie productielocaties – Yanghe, Shuanggou en Siyang – met een oppervlakte van meer dan 10 km2 in totaal, en een jaarlijkse productiecapaciteit van 160.000 ton. Yanghe is de grootste producent in China van Baijiu, of shaojiu, een kleurloze Chinese sterke drank op basis van graan (sorghum) met een alcoholpercentage van 35-60%. Elke soort baijiu heeft zijn eigen qū (een gistings- en fermentatiestarter ineen) die de drank zijn karakteristieke smaak geeft. Baijiu schijnt de meest gedronken sterke drank ter wereld te zijn. China telt meer dan 10.000 distilleerderijen die jaarlijks ruim 7,1 miljard liter drank produceren (cijfers over 2021).

________________________________________________

Uitdagingen

• Papieren administratie • Verouderde, niet-geautomatiseerde apparatuur • Complexe planning van bestellingen op maat en op voorraad • Ondoorzichtige berekening productiekosten • Papieren registratie kwaliteitsgegevens Oplossing • Geïntegreerd APS, MES en LIMS*: • Opcenter Scheduling (APS) • Opcenter Execution Process (MES) • Opcenter Laboratory (LIMS) *Siemens Resultaten • Kortere omsteltijd • Geautomatiseerde, intelligente planning • Realtime rapportage van productie-kpi's • Gedetailleerde kostenberekening • Verbeterde traceerbaarheid van kwaliteitsgegevens • Certificering door China National Accreditation Service (CNAS)

LIMSAPSMES