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IIoT 在 Nestlé 的陈旧资产重焕生机

leonie
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记得最新的“EW BrightSparks 未来设计工程师”奖得主 Calum Finn 吗?我们承诺要联系上 Calum,了解他在 Nestlé 英国约克郡糖果厂的 Polo 圈薄荷糖部门开展的获奖机电一体化项目。

Calum Finn 是 Nestlé 英国约克郡糖果厂的一名刚工作 3 年的工程学徒车间技师。您可以在这里阅读他的获奖人物简介

我们联系上 Calum,了解他在 Nestlé 英国 Polo 圈薄荷糖部门开展的获奖机电一体化项目。

请您谈一谈在 Nestlé 的工作内容...

nestle_KitKat4_d9be8bffc5bff9c7205db46174a3a6c36e9ecfd9.jpg在工作中,我要跟着各位精通不同维修工程领域的导师学习,这些领域包括 PLC 编程、工业电路故障查找、照明和重型机械工程,以及中小型项目的安装工作。我还会参加车间讨论会学习这些技能,在那里积累实际应用场合中的实践经验。我之前在中央维护车间和 Polo 圈薄荷糖部门工作了 2 年,目前为 KitKat 4 部门效力。工作环境的变化对我的成长很有帮助,因为我不仅能接触到全新的不同机械,面对多元化的工程挑战,还能更好地了解在制作最终产品时,巧克力原材料与含糖/无糖原材料的处理工艺有什么区别。

据我了解,您在工程设计中结合了电气和机械原理。能否介绍下 Nestlé 为什么要采用这种方案吗?

学徒期结束后,我获得了电子电气和机械工程资格,成为双技能维修工程师。这种资历让我很适合从事车间工程师的维修工作,因为我可以全面了解设备和机械的整个工作原理。双技能同样给工作带来了好处,因为我能胜任电气和机械这两个领域的工作,例如离合器和电动机安排的电气组件,然后以电气方式将电动机的绕组相应地重新连接至软启动反相器驱动器

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Main control panel

请您介绍下 Nestlé 英国的学徒计划...

Nestlé 的学徒计划逐年增加 - 今年,我们将招聘 66 名新学徒。

我们的学徒工程职位是我们最受欢迎的学徒计划,这是因为我们帮助学徒积累扎实的工程基础,现有工程队伍也很乐意分享知识,为他们提供有力支持。

Nestlé 对我们的一系列学徒计划非常自豪,这让人们能有机会边学习边挣得收入。过去几年,我们扩展了学徒工作内容,包括财务、IT 和供应链学徒 - 而且还增加了学徒级别,包括特许经理级学徒。

我们的学徒富有想象力、积极进取,为我们公司注入新想法、新激情和新技能。

请详细介绍下您的获奖项目……对空气处理机组泄漏有怎样的影响?

我的项目是在 Polo 圈薄荷糖部门受到空气处理机组 (AHU) 排水盘问题的影响之后启动的。显然,这不是食品生产环境应有的问题,而且,由于良好生产实践 (GMP) 合规性和质量测量已经受到潜在污染风险的冲击,所以这个问题在 Polo 圈薄荷糖部门突显出来。因此,他们需要一个自动化智能解决方案,帮助实时地自动检查 AHU 情况。

这个项目出现在 BDA(分解分析)之后,而且在消除此类问题再次发生的风险方面发挥了重要作用;它通过引进主动维护解决方案以电子邮件的方式通知工程师和管理员工存在堵塞或系统故障,因此,可以帮助在泄露产生任何负面影响之前更换 AHU 过滤器来解决此问题。

我的解决方案还有另一种实施方法:用提供同等规格的更智能的现代备选方案更换掉当前过时的 AHU。但遗憾的是,更换全部七个 AHU 的报价,包括整个管道重新设计、安装和最终生产停机时间,远远超出了维护预算;此外,由于原来使用的 AHU 已经过时,这种回归本质的解决方案并不合适。

在预定的维护计划工作中也应该定期更换过滤器。然而,事实证明要做到这一点非常困难,因为过滤器的生命周期取决于各种不断变化的因素,包括客户对产品需求的增减,这会导致季度生产计划的改变以及计划外的 AHU 使用,因而造成过滤器过早堵塞。另外也缺少一种简单的标准化方式来设定过滤器的更换间隔,因此它们可能已经超过的推荐使用寿命,会导致存在 AHU 泄漏风险,或者它们仍能发挥着正常性能,这时更换掉仍能正常工作的过滤器就会造成不必要的开支。

您采用的解决方案的总成本是多少?

£276.32

您利用最低的元件成本有效节约了成本,从而实现了较短的投资回报周期。您是如何计算出来的?

定期采购过滤器并请第三方维修工程师安装的成本越来越高,特别是新过滤器更换后很快就会堵塞。我的系统可以根据通过 Arduino 数据记录仪记录且直接取自 AHU 的气流和压力微分效率数值来准确评估过滤器的情况。因此,它可以根据数值是否在制造商指定的容限范围内,准确判断是否需要更换过滤器。这就消除了直观评估过滤器时发生人为错误的风险。

关于较短的投资回报周期,我的总体项目成本非常低,特别是相较于工厂内 HVAC 设备上完成的类似项目,后者要得到相同的结果,所需的零件和第三方干预成本要多得多。我的项目完全可以内部完成,利用约克郡工厂出色的中央车间设施去除外部人工成本,而且设计采用的是价格合理但功能强大的工业部件,这也就消除了未知的“黑箱”效应,完全由内部员工维修,无需任何外部支持。

您从 RS 采购了哪些元件用于此项目,为什么?

  1. Chinfa 13.5W DIN 导轨面板安装电源,输入电压 9 → 36 V 直流、输出电压 5V 直流、输入/输出隔离 1500V 直流 (896-2209)
  2. DWYER-616KD-04 压力开关 (906-9446)
  3. Arduino Uno 箱,透明 (860-7599)
  4. Arduino Ethernet Shield 2,提供 PoE (873-2294)
  5. Arduino UNO R3 开发板 (715-4801)

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Arduino and casing

由于 Polo 圈薄荷糖生产环境的快节奏特性,我的项目切实受益于 RS 次日送达服务,让我能准时或超前完成工作。该项目确实得到了 RS 卓越服务的有力支持,即便出现问题也如此,比方说一个配送单意外送到了我们的研发中心而非技术仓库时,于是我致电 RS 联系一位专业服务代表,追踪我的订单,被准确告知订单已送到哪里,在谁的.

这个例子很不错,让我们了解到结合机械和电子基础技能和解决方案如何让您提供更高效、更经济的解决方案!

我非常感激公司对自己的信任,将这样一个易损却很昂贵的实际生产车间的空气调节系统交由我负责设计并实施自己的问题解决方案。这让我备受鼓舞,敢于在开发过程中运用自己对电气和机械工程系统设计、安装和实施方面的理解,同时也让我对开发类似解决方案更加自信,努力为工厂的其他区域做出贡献。

通过在性能最糟糕的 AHU 上进行试验,结果证明成本节约和效率提升方面非常成功,Polo 圈薄荷糖部门的 Polo 维护和管理团队打算在部门的剩余七个 AHU 中全面推广这一设计。

 

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我相信,这个项目让 Polo 圈薄荷糖部门、我本人和 Nestlé 公司都受益匪浅,因为这证明了一个理念:陈旧资产可以通过改造来迎接工业未来和 IIoT 的更多机遇。同时这也表明,内部员工热衷于创新,敢于运用开源技术和创意针对反复出现的问题打造解决方案,不仅能收获与外部公司相同的成果,还能提供相同的服务,同时节省大量成本。

了解更多Nestlé的学徒计划...

Huge thanks to Calum Finn and his manager, Steve Ollis, as well as Nestlé's Communications & Corporate Affairs and HR teams, for sharing their story with DesignSpark.

DesignSpark Community Manager and all-around geek girl.
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