1916年に設立されたミシガン州牛乳生産者組合（MMPA）は、ミシガン州、インディアナ州、オハイオ州、ウィスコンシン州に4つの加工プラントを持つ酪農家所有の協同組合です。ミシガン州オービッドの工場では、生乳生産用に流動床一体型のGEA COMPACT DRYERを使用しています。2021年以降、噴霧乾燥機は、GEA OptiPartner の高度なプロセス制御システムの導入に伴い、最大の効率と生産性で稼動しています。
この工場では、噴霧乾燥機のオペレーターの入れ替わりが激しく、新しいオペレーターを充分な経験レベルにまで訓練するのに数カ月を要するなど、作業上の大きな課題となっていました。オペレーターの専門知識にばらつきがあるため、生産性と品質に深刻な変動が生じており、需要増に対応して工場の効率を高めようという経営陣の目標とは相反する状況でした。同時に、マニュアルによる制御方法だけに頼っていたのでは、結果に一貫性がないことも証明されていました。
多くの企業にとって、経験豊富な人材の離職は特定の知識の喪失につながり、最適な知識と技能レベルを維持するための、継続的かつ集中的なオペレーターのトレーニングの必要性を浮き彫りにしています。MMPA工場では、こうした課題に対処し、最終的に操業効率を高めるソリューションを積極的に模索していました。主な目標は、生産性を向上させ、オペレーターが重要なプラント機能に集中できる時間を増やすことで、これは、全体的なパフォーマンスにも好影響を与えることになります。
適切な先進プロセス制御プラットフォームを見つける
MMPAは、最新のデジタルソリューションの必要性を認識し、市場で可能性のある選択肢を検討し、高度なプロセス制御システムであるGEA OptiPartnerを選択しました。GEAは、まさにMMPAが経験した種類の課題に対応するソリューションの開発に注力してきたのです。OptiPartnerプラットフォームは、設定値をリアルタイムで自動的に調整することで噴霧乾燥機の動作を最適化します。これにより、プロセスの安定性と稼働時間を向上させ、結果として運用効率を改善することができます。
重要なことは、OptiPartnerが、プロセスの障害に対応するために常に調整を行わなければならないオペレーターの負担を軽減し、ヒューマンエラーの可能性を最小限に抑えることです。
GEA OptiPartnerが噴霧乾燥機機能の包括的な概要をオペレーターに提供
「当社の乾燥機用の高度な制御技術を探すにあたり、さまざまなサプライヤーがありましたが、私たちはGEA OptiPartnerを選びました。それは、GEAには適切なソリューションを理解し、効率的かつ効果的に導入するために必要なプロセスノウハウがあると考えたからです」
Gasper Calandrino
MMPAエンジニアリング・ディレクター
GEA OptiPartnerソリューションを支える技術は数十年前から知られており、さまざまなサプライヤーが市場にソリューションを投入してきました。しかし、酪農業界に関する専門知識が乏しいベンダーが提供する汎用システムとは異なり、OptiPartnerは数十年にわたるGEAの乳製品プロセスに関するノウハウに基づいており、噴霧乾燥機とエバポレータに合わせた独自のソリューションを実現しています。
GEA OptiPartnerは、プロセスや機器のノウハウ、工場からのデータを組み合わせて堅牢な乾燥機モデルを設計します。これで、新しい製品レシピが追加されたり、機器の構成やお客様の優先事項が変更されたりしても、迅速に設定でき、メンテナンスも容易になります。GEAの最適化スペシャリストは、乳製品の噴霧乾燥とプロセス制御に関する広範な専門知識を持っているため、各お客様のプロセスと製品を実に良く理解しています。
「2021年の導入後、製品率と特定のエネルギー消費量の両方で有意な結果が得られましたが、水分率の大幅な増加も見られました」
Gasper Calandrino
MMPAエンジニアリング・ディレクター
MMPAエンジニアリング・ディレクター、Gasper Calandrino
最適性能のために制約を押し広げる
GEAは、OptiPartner制御ソフトウェアと分析ツールを、サブスクリプションサービスとして提供されるパフォーマンスケアプログラムと組み合わせることで、長期的なパフォーマンスの最適化を実現します。 パフォーマンスケアサービスの一環として、担当のGEAデジタル最適化スペシャリストがお客様と協力し、機器の制約を押し広げることで最適なパフォーマンスの概念を探求し、各生産ラインの運転ウィンドウを定義します。その後、GEAのプロセススペシャリストが制約の定義とリスクの特定を支援し、製品品質を確保しつつ最適化された制御戦略を定義します。
「私たちの仕事は、まさに試運転の後に始まります。GEAの専任のプロセススペシャリストが、プロジェクトのライフサイクル全体を担当し、プロセスの潜在能力を引き出すための最適な制約条件について、現場マネージャーとの議論に加わります」GEA デジタル最適化スペシャリスト、Kristina Uhd
MMPA社では、OptiPartnerを導入した結果、生産性が即座に向上し、水分負荷が増加し、エネルギー効率が改善され、これらは完全に維持されています。
主要業績評価指標の改善
GEA OptiPartnerは、お客様が24時間365日最適な状態で稼動していることを保証し、MMPAにとって手動による最適化と制御では不可能だった可能性のあるプロセス改善を達成するための未使用の可能性を引き出します。このような最適条件は、生産性、プロセスの安定性、エネルギー消費といった主要なKPIの改善につながります。プロセスパフォーマンスの長期的な分析は、GEAとMMPAのパートナーシップの重要な部分です。
「実際、電力会社には節約額を見てもらっています。電力会社が昨年1年間を振り返って、エネルギー料金のリベートを検討しているほど、節約効果が大きいのです」
Gasper Calandrino
MMPAエンジニアリング・ディレクター。
デジタル接続により、MMPAの現場への効率的なサービスを実現
GEAはさらに、現場のOptiPartnerソリューションとデジタル接続することで、MMPAのプラントは事実上、常にGEAの深い知識に接続されていることになります。これにより、MMPA社のような顧客は、GEAの専門知識と実際の性能データ、プラントからの運転フィードバックを組み合わせた、的確に調整されたソフトウェアとサポートを安心して利用できるようになります。
OptiPartnerの現場へのデジタル接続は、コスト効率の高いタイムリーな更新もサポートし、トラブルシューティングなどのアクティビティも素早く対処することができます。MMPAにとって、OptiPartnerは、症状の評価や推測に依存することを減らし、代わりに徹底的で適切かつタイムリーなデータ分析を適用することで、トラブルシューティングと意思決定のプロセスを変革しました。安全なデジタル接続は、プロセスイベントを分析するために過去のデータを深く掘り下げる必要がある場合に特に重要です。MMPAにとって、データ主導の意思決定へのシフトは、問題の解決をより迅速にしました。
「データがない場合、分析が遅れ、症状に頼っていたため、原因を解決することができず、問題が解決されないまま消えてしまうことがありました」MMPAエンジニアリング・ディレクター、Gasper Calandrino
OptiPartnerを使用して噴霧乾燥機の運転を最適化することに成功した直接の結果として、MMPA社は現在、GEAとの契約を延長して、蒸発器用のOptiPartnerモジュールも含めることを検討しています。
「私たちにとっての大きな収穫は、システムとプロセスのパフォーマンスに常に関与しているリソースを手に入れたことです」
Gasper Calandrino
MMPAエンジニアリング・ディレクター。
GEAのデジタル最適化スペシャリストであるKristina UhdとGEAの同僚は、MMPAと緊密に作業を行っています。
ファクトボックス
GEA OptiPartnerとパフォーマンスケア
従来の資本的支出型ビジネスモデルに代わるこのビジネスモデルは、プロセス最適化に対するお客様の経済的障壁を取り除き、その代わりに、共通の目標、両者にとっての経済的利益、耐久性のある持続可能なパートナーシップを備えたWin-Winの協力関係を導入します。
GEA OptiPartnerは、従来の制御システムを稼働させているGEA製およびGEA製以外のプロセスユニットに装備することができます。
