美國彭飛飼料廠的故事

 

        美國賓州藍卡斯特縣的人工、土地及能源成本,居美國全國之冠。因此當家庭企業彭飛公司(Pennfield Corp.)在1985年要設立新生產工廠時,心中就有了嚴謹的效率目標:

(一)取代現有三座過時老舊的飼料廠。

(二)以每噸不到0.15人工時生產飼料。

(三)全廠能量使用不超過每噸飼料170,000 BTU (=42.82卡)。

另外,彭飛還要在該一競爭劇烈市場區域裡,提供更高水準的品管及客戶服務。這就需要設計一座有最大彈性的工廠,供必要時變更產品系列及設備。但是,要在一座新飼料廠中符合這些效率、品質及市場目標,需要更超越現有工廠自動化的藝術境界。

彭飛的人員特別有興趣將接收、加工、裝運及訂貨會計結合成一簡單電腦網路,可以經由調變解調器與15公里外公司設藍卡斯特(Lancaster)的中央電腦交流。但在當時到市面搜尋自動化軟體,卻找不到能達到所需網路及自動化操作的程度。因此廠長郭林湖(Ken Greenwood)說,他知道的辦法就是"自已做"。

於是賓夕法尼亞市的設計商及設備供應商時保公司(Sprout-Bauer, Inc),提供一項空前的建議,也就是在預定同地點快樂山(Mt. Joy)與彭飛合資經營。時保公司準備提供材料搬運及加工設備,以及協助整體設計、裝置及試車,用以交換進行中的飼料技術研究計劃。1985年初,彭飛及時保二公司同意他們的獨特合資計劃。

年中時開始在九英畝地上建造廠房,1987年6月完工,共耗費約8百萬美金。電腦系統及軟體,以及它結合工廠作業與會計,乃是設計中最具考驗特性之一。此項設計工作就是彭保計劃的發展,費了七人年工時。

 

"符記環"網路

        郭林湖氏說:"不可能用人力來經營工廠。我們的設計就是循此方向,因此電腦系統才盡可能正確的隨時知道所有設備狀況及單味飼料數量。"

一系列工業級亞培(Allen-Bradley)程式化控制器控制操作所有廠內設備。控制品均被程式化,工廠設備用七台IBM工業電腦(程式型)監視。它容許操作人介入工廠作業,輸入新的數據及保持工廠的資料庫。這些電腦是"符記環"網路的各部份,並有單元位在接收、裝運、庫房、廠長室及中央控制室。一台電腦作業網路"資料公路"上的"服務人",與公司主電腦,設於藍卡斯特的一台IBM 38系統相通。另一台連接電腦至程式化控制器,作用為"服務人"的後備。

因此,任何工廠作業可從任何電腦提供離散資料檔至程式化控制器及其他電腦,以進行監視或控制。另外,每一台電腦既可操縱工廠作業又可處理資料,減少全自動需要電腦台數及型式。最後,快樂山工廠網路以調變調頻器與總部38系統通信,大電腦可以接達網路的任何部份。

使用程式化控制器,大為減少了自動工廠內需要的線路數量。彭飛公司的資訊系統經理郭洛福氏(Gary Groff)說還有其他好處,包括有能力將電力需求限制計劃在控制器之內。這樣幫助減低能源成本,因交錯使用設備方式,使電力消耗量低於全工廠預定尖峰量。

工廠操作完全依賴電腦系統,但是特別注意到採用更適合飼料廠環境的高品質"工業用"電腦。另外,此一系統也設計得可以接受"非存備性"或馬上可以得到電腦零件。這才使彭飛自己的人員也能檢查出及修復許多問題。

郭氏說快樂山唯一留下的常規人工作業,是收入單味飼料的抽樣,以及在倉庫內搬動袋裝物品。一位技工同時負責接收及裝運,二者都在工廠廠房的同一側。另一位負責控制全廠生產操作,自磨碎一直到壓粒,利用系統中的圖表軟體,監看製造過程中"當時"的許多功能。

因此一班只需二人,就能在快樂山廠房中每年生產可高達卅萬公噸。同時也比較經濟的是工廠只產生出三種"非報告性"文件;那就是單味成分的收集,成品出貨卡及倉庫掛在飼料袋上紙條。所有其他常規清點(盤存)、生產及營業資料都自動傳輸到總公司。

 

少保養低能量設計

        快樂山訪客最先注意到的事情之一,就是在此五層下滑型水泥工廠建築中的柵形樓面上,作了充分的運用。另一驚人之處是研磨、研細、混和、壓粒及裝袋地方的寬廣。在正常作業中,這些地方完全空無一人,地方寬敞是為了清潔方便快速及易於作保養工作。廠內面積計有二千六百平方公尺(合計788坪)。

地方寬也方便容易更換設備的主件。這可以在建築內任何地方完成任務,包括屋頂上裝的"硬點",可以接上滑輪,以吊起在上層各樓裡的大設備。中央有一根直通樓底的垃圾管,以收集升降機各出口及加工機器所濺出飼料。

郭氏說快樂山工廠使用的電力,比被取代生產同噸位三家工廠使用一半還要少。省電是由於程式化之自動設備的啟動。但是,在材料傳送及加工主要步驟上的監視能量使用也降低了電力需要,因為設備可以將最有效率運轉程式化。在快樂山的廠裡,螺旋供料機及輸送機的瓦特電功率輸送器不斷監視能量使用,將數據傳送至符記環網路上的一台電腦。同樣的電力監視設備,也用在研磨、混和及壓粒機,及其他廠內耗能量設備上。另外,廠內也大量利用重力作材料輸送,因此增加能量節約。全廠的輸送機包括"峰背"蓋,有易鬆栓以方便接近及清理。

許多美國工廠,甚至於在北部地區,使用室外加熱液貯槽。而快樂山正相反,把它放在室內冬日低溫可能降到零下十度的地方,以減少絕緣及加熱的需要。另外,它也採用"一日槽"以存儲多批量的適溫液體,供隨時使用。

 

單一廠牌的設備

        快樂山工廠的設備顏色,完全是時保公司的深褐色,研磨成份是用250匹馬力及100匹馬力鎚磨機,及一台有18吋滾筒滾壓機。雖然工廠的設定是為目前的預磨作業,它也可以回復供後磨作業之用。線上的秤監視工廠內穀物的上行及下行。微量成份分批系統靠近工廠的庫房,經由氣壓輸送器將之送往17公尺遠處二台四噸混合機中任一台。目前此一系統自32座倉庫中取得所需成份,不過仍有空間擴充到40座。

彭飛的新工廠也使用自挪威進口的一噸富培(Forberg)牌混合機,這可說是美國飼料界首先採用的一台。因為它的快而並不吵鬧混合循環,它的主要目的在於混合多種乳牛用預拌用顆粒,以少量生產客戶需求乳牛飼料。這一乳牛顆粒飼料混合系統也有助於充分使用快樂山的三台壓粒機(一台250匹馬力有32個壓模,一台300匹馬力多速型有26個壓模,另一台較舊,是為臨時用一下的小型Ace機器)。

多速壓粒機包括線上的秤,在該機的上游及下游處設置。另外,熱電偶及蒸汽壓記錄器也裝設以監視溫度,蒸汽品質及其他也影響粉料定型及顆粒出產的因素。快樂山工廠並未增壓。但是,顆粒冷卻器卻設置在別室,它每分鐘有25,000至30,000立方呎空氣流通,以避免從工廠其他部份吸入灰塵。

大約產品中的15%是經由完全自動系統裝袋。其餘則由公司的散裝車隊發送至工廠半徑100公里範圍內用戶。雖然裝載是由接收技工一人兼辦,卡車司機最後仍然是主要監視裝載的人。合計全廠員工8人,分為二班,每班十小時,每週只作業五天。

 

節省時間是額外的服務

        除了做乳牛飼料之外,彭飛也供應全系列豬及雞飼料,與供應馬 、寵物及實驗室動物的特殊飼料。但是要求最高的客戶,是那些藍卡斯特縣的酪農戶,平均每戶不到50頭。大約有卅多家飼料公司行銷到這一特殊客戶群。

彭飛期望它接收客戶訂製乳牛輔助飼料,而能在極快而短的時間內交貨之新能力,使它擁有重大的競爭利益。郭氏說,快樂山工廠能在收到訂單的10至12小時之內,供應一到五噸乳牛飼料。反應快,連同現成設備與程序的彈性大,應可使快樂山工廠一直到下一世紀時仍能競爭。這一彈性既有益於雙方合夥人如時保公司的添加新設備,也有利彭飛在快樂山及賓州其他三廠的採用新發現。

 

(譯自國際飼料月刊1988年2號)

飼料營養雜誌(86~89)-鄧日青.八八年六期

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