美妙的神奇之莓
五年以前,優鮮沛公司決定采用新建方案——在對于新澤西州博登敦的老舊果汁工廠,是將其徹底更新改造,還是將這部分產能融入一家全新建造的工廠 ? 對于優鮮沛蔓越莓公司(Ocean Spray Cranberries)的高管層,這不是一個能夠輕易做出的決策。這種生產轉移也意味著是企業發展歷史上最大的風險:如果新廠不能按期投產,如果新廠達不到預定的生產能力,怎么辦?博登敦工廠畢竟生產全美國 40% 的合作果汁,這就是說,美國 2/5 的總產能存在風險。

博登敦工廠的新建灌裝設備負責北美東海岸大部分地區的供貨,但這并不是一切,同期,亨德森工廠和基諾沙工廠分別更新了一套 PET 設備,借此,為優鮮沛公司的果汁灌裝奠定了現代化、面向未來的基礎。
該企業采取了一個戰略措施:首先,制訂一份包含15項準則的規格要求清單,其首要因素包括可靠性、結構質量以及機器和設備設計。利用這份清單,優鮮沛公司深入考察了世界各地的所有灌裝設備大型制造商,參觀了一些樣板工程。負責研發、質量和技術的副總裁 Erich A.Fritz 解釋說:“這絕對是我們迄今為止最大的設備項目”。作為優鮮沛公司的業主,這些莊園家族本身就對這項決策以及合作社的未來發展懷有濃厚的興趣。這項決策有利于克朗斯公司,從各個方面,正如Erich Fritz所述:“ 依據詳細的市場分析,克朗斯為我們提供了最佳的未來發展平臺。克朗斯的設備組合是世界上獨一無二的。克朗斯董事親自承諾驗收效率達到非常高的 92.5%。我們共同制訂一份總體規劃,包括四條PET生產線,分階段實施。”
克朗斯首先于 2011 年在亨德森工廠為一套PET設備安裝了新機器。一年以后,又在基諾沙工廠安裝了新機器。2012 年底,開始在阿倫敦附近的理海谷建造新廠,這里位于紐約市以西 150 km。優鮮沛公司在這里0.44 km2的占地面積上建造了自己的新廠,安裝了兩套紙盒包裝設備以及兩條克朗斯 PET瓶熱灌裝線。未設立成品倉庫。成品托盤在17個發貨臺直接裝入貨車,送入一家合作方的倉庫。
優鮮沛公司將與克朗斯的合作看作一項戰略決策,因此,該合作社企業還投資提高員工的專業能力。“優鮮沛公司正處于一個過渡階段 ”,Erich Fritz 表示。此前,全公司只有兩名工程師,目前,優鮮沛公司已經建立一支擁有9名工程師的團隊。作為設計和研發總監,Ryan Moriarty 全權負責PET 生長線,并作為與克朗斯之間的聯系人。規劃、安裝和調試之間的流程銜接非常順暢。例如,直到正常安裝過程中,才決定將容器回冷器轉向 90°,以此更好地利用現場空間。更重大的決定是重新設計能源系統。面對原有的設計,優鮮沛公司在新廠建設階段做出了意義深遠、面向未來的決策。不采用蒸汽,而是使用熱水作為能源載體。“蒸汽的狀態比較混亂,它瘋狂地試圖釋放能量,重新回到液相。冷凝時的相轉換是無效的 ”,Erich Fritz 以自己的語言直觀地解釋這種物理現象。這項決策的最高目標自然是盡可能節約更多的能源資源。廠長 Tim Hggerty 補充說:“ 我們現在采用110℃的熱水,保持管道內的壓力,因此不會產生蒸汽。我們在工廠有一套可靠的熱水循環系統,在冬季,我們還將這套系統用于全廠的取暖。”
為了實現這一切,克朗斯公司還必須在緊張的機器加工階段確認,采用的 VarioFlash H 瞬時殺菌機以及 LinaCool容器會冷機能夠用熱水替代蒸汽。在殼管式換熱器內部,產品直接通過與熱水對流方式加熱。Erich Fritz說:“ 借此,我們實現了比較穩定的殺菌流程,不會發生使用蒸汽時出現的開開停停現象。”回冷機的再設計也非常成功。容器在 LinaCool中闖過多個溫區。嵌入式噴嘴為瓶子噴灑精確調溫的噴淋水,將經過熱灌裝的瓶子冷卻到環境溫度。由此,避免口味和色度發生變化。

圖1 采用的 VarioFlash H 瞬時殺菌機以及 LinaCool容器回冷機全部用熱水替代蒸汽加熱
優鮮沛公司是首批采用新型克朗斯能源回收系統的企業之一。在這套系統中,一臺換熱器從高溫容器回收超過50%的熱能,將其應用于果汁產品的預熱。“克朗斯重新設計設備的狀態和能力給我們留下了深刻的印象 ”,Erich Fritz 總結說。
與博登敦老廠相比,優鮮沛公司總計可以節約超過30%的能源:1.通過熱水替代蒸汽;2.在冷瓶機中采用回收裝置;3.通過熱水循環系統為房間取暖,不需要附加消耗能源。
Erich Fritz說:“ 克朗斯對此起到關鍵作用,兩條生產線每條可以節省 1 500 kW?h 能源,即 500萬 BTU。生活意味著與人的關系。克朗斯的負責人員尋找共同的解決方案,而不是僅僅發現問題,這使得與克朗斯的合作更具有生活意義。”
為了盡可能高效地灌裝所需的數量,同時還要兼顧多樣瓶型的要求,優鮮沛公司與克朗斯合作,選擇了兩條不同的灌裝線。所謂的21號線是一條“專用線”,只灌裝固定的容量,即64流體盎司和 60 流體盎司瓶(對應于 1.89 L 和 1.77 L)。相反,第二條生產線,即22號線,是一套可以靈活調整的設備,用于灌裝10流體盎司(295 mL)至 1 加侖(3.785 L)的容器。
21 號線的產能為每小時 2.4萬瓶,優鮮沛公司在這條線中首次采用自己的吹瓶機。這臺Contiform H 安裝在單獨的吹瓶間內,可以生產容量為60流體盎司和 64流體盎司的三種不同瓶型。“我們為首次采用吹瓶機做好了準備。因此,這臺 Contiform非常順暢地投入運行 ”,廠長 Tim Haggerty 解釋說。“ 我們和克朗斯學院一起對我們的員工進行了強化培訓。尤其,是針對我們以前不熟悉的吹瓶工藝,進行了廣泛深入的培訓。吹瓶機非常復雜,這對我們來說是一項挑戰。我們首先必須加深對這種工藝的理解。對此,與克朗斯保持長期伙伴關系非常重要。我們完全按照克朗斯的推薦使用這臺 Contiform。”Ryan Moriarty 補充說:“ 我們建立了一個由三名工程師組成的中心團隊,他們的唯一任務就是協調我們所有工廠克朗斯設備的生命周期服務。這雖然不是行業內的常規做法,但對于這次高額投資確實值得。我們的成就在很大程度上依賴于高效生產。對此,需要長期保持克朗斯設備的高效狀態。這種高額的人員投入體現了我們與克朗斯公司長期保持伙伴關系的決心,借此支持生命周期管理的整體需求以及協調服務支持。我相信,優鮮沛和克朗斯可以通過這個流程相互學習,為兩家企業創造雙贏結果。”
容器通過氣流輸送到達隔離間內的沖瓶灌裝組合機,這套機器 由 一 臺 Moduljet 沖 瓶 機和 一臺用于熱灌裝的 Modulfill NWJ 稱重式灌裝機組成。瓶子在這里通過瓶頸夾持輸送。接下來,一臺Checkmat檢測灌裝液位 ,在流程區域,一套 VarioDos 衛生中心確保組合機的微生物衛生條件,一臺配備殼管式換熱器和脫氧機的VarioFlash H 瞬時殺菌設備可靠、無損地提升產品保質期,其產能為 45 m3/h。 熱 灌 裝 結 束 后, 容器在 LinaCool回冷機中冷卻到環境 溫 度。 為 了 保 證 全 天 24 h 可靠地生產,優鮮沛公司決定貼標設備和包裝設備全部采用雙重配置。兩臺平行布置的 Topmodul貼標機分別配備一個 Canmatic 標站和兩個兩個 Autocol標站,正常情況下半速運行,但在需要時可以提升到全速運行。這樣,一臺貼標機就可以保證設備滿負荷運行。前面的 Linadry 吹干機和后續的 Checkmat EM+L 商標檢測系統也是如此。兩臺 Acculoop緩沖系統為貼標機和包裝機之間形成時間上的緩沖。優鮮沛公司也為 Variopac Pro TFS 包裝機采用了雙重配置。在此,每8個容器形成一個高幫托盤盒熱縮包裝。這條生產線的最后那部分是一臺 Modulpal 2A 碼垛機,包括Robobox 分組系統。

圖2 在 21 號線中,兩臺平行布置的 Topmodul貼標機分別配備兩個 Autocol標站和一個 Canmatic 標站,正常情況下半速運行,但在需要時可以提升到全速運行

圖3 優鮮沛公司在 21 號生產線中采用雙重配置的 Variopac Pro TFS 包裝機。在此,每8個容器形成一個高幫托盤盒熱縮包裝
靈活的 22 號生產線產能為 2.1萬瓶 /h,配置上略有不同。由于這里需要處理從10流體盎司到1加侖的各種不同瓶型,部分瓶子還要帶有提手,因此,優鮮沛公司不在現場自己制造瓶子,而是借助一臺 Present Universal 1A 高速拆托盤機將預制 PET 瓶推入生產線中。瓶子從這里前往沖瓶灌裝組合機,同樣采用Moduljet沖瓶機和Modulfill NWJ稱重式灌裝機。不過,這里沒有使用瓶頸夾持輸送,而是通過瓶底引導,這樣,也能夠可靠地輸送較重的1加侖瓶。在流程區域,運行著兩臺不同規格的 VarioFlash H瞬時殺菌機。這樣,設備可以靈活地應用于不同的瓶型規格。一套VarioClean CIP 設備自動完成灌裝機的刷洗。在 Checkmat S+L 中完成液位檢測后,瓶子穿過 LinaCool回冷機,在 Linadry 中吹干,在一臺配備兩個 Autocol不干膠標站和一個Canmatic環身標站的Topmodul貼標機中完成貼標。在貼標機之前和之后,分別通過一臺 Acculoop提升緩沖時間。
優鮮沛公司可以完成不同的包裝形式。在一套 Varioline 中,將6個10流體盎司瓶包裝秤覆頂的六連包。后續的 Variopac Pro WTS包裝機將這些六連包再組合成24瓶熱縮包。如果事先繞過Varioline,則包裝成 24 瓶熱縮托盤盒或者24瓶裹包箱。另外一種可能性是生產“Bliss”包裝,這是一種向上開口的展示箱,每6瓶一個單元,消費者以后可以直接從貨架上拿貨。紙箱通過兩臺紙箱成型機制備,由一臺 Linapac II裝箱機將瓶子裝入箱中。不論生產何種包裝形式,最終包裝總是通過 Varioline之上的兩臺垂直輸送螺旋到達Robobox 分組站和 Modulpal 2A 碼垛機,最后在纏繞機中完成托盤加固。然后,從這里直接裝入貨車。
生產線的驗收測試不僅滿足了 92.5% 的承諾效率,甚至還達到了令人震驚的94%。不過,對于飲料運營總監 Paul DaRosa 來說,這只是其中的一個方面。“設備完成驗收,供貨商的驗收人員離開后,灌裝設備的設備效率降低 30%,這在飲料行業并非少見。我們堅決避免這個效率低谷,并且已經取得成功。”實際上,21號生產線在 2015年 2月驗收后,生產效率在接下來的逐步達產階段只是略微回調,但幾個月后就重新達到平衡。“一方面,這歸功于我們付出的努力。另一方面,歸功于克朗斯為我們提供的優良工具 ”,Paul DaRosa 強調說。“目前,我們之間形成了典型的用戶——供貨商關系。由于我們的大部分產品由克朗斯機器生產,今后我們之間必然還有更多的接觸。”

圖4 優鮮沛公司可以完成不同的包裝形式。一種可能性是生產“Bliss”包裝,這是一種向上開口的展示箱,每6瓶一個單元,消費者以后可以直接從貨架上拿貨。紙箱通過兩臺紙箱成型機制備,由一臺 Linapac II裝箱機將瓶子裝入箱中

圖5 “這絕對是我們迄今為止最大的設備項目”:左起,飲料運營總監 Paul DaRosa; 廠長 Tim Haggerty; 研發、質量和技術副總裁 Erich A. Fritz; 設計、研發總監 Ryan Moriarty
經過一次成功的驗收測試之后,對此大家毫無爭議,設備還將繼續良好地運行。因此,優鮮沛公司為三家工廠的新生產線與克朗斯簽訂了維保合同。“如果希望在這個層面保持設備性能,必須建立更緊密的伙伴關系 ”,Paul DaRosa 認為。Erich Fritz 補充了一個實例:“由于共同決定上述的重新設計,一條生產線推遲了三個月。這可能導致巨大的不確定性。但是,我們坐在一起,共同尋找解決方案,并最終找到了方案。我們沒有相互爭斗,而是相互合作。”優鮮沛公司在理海谷新廠的PET瓶產能又重新達到了總銷量的40%,這是農莊合作社的最根本要求。“對此我們信任克朗斯公司,并取得了良好的結果”,副總經理Erich Fritz 說。 ●
本文由克朗斯公司提供。