高效生產高品質纖維素產品，滿足不斷增長的需求

摘要

作為世界第二大紙漿生產國，巴西以生產多種原材料而聞名，尤其是桉樹。該國的土壤和氣候有利於植物的種植，植物平均需要七年才能生長，在此期間吸收二氧化碳。每收成一次，就會種植新的幼苗，種植更多的桉樹，使其成為一種週期性、可持續和具有成本競爭力的商業模式。
紙漿產業也為當地就業機會和經濟做出了重大貢獻，創造一個廣泛的供應鏈，包括桉樹種植、化學品、生物技術和運輸。

關於Bracell

Bracell 成立於 2010 年，是世界領先的溶解漿和漂白桉樹漿 （Kraft） 生產商之一。該公司以林業桉樹為原料，可生產用於服裝、藥品、食品、印刷油墨、無紡布等多種產品的優質纖維。巴西生產的纖維素產品廣泛出口到亞洲、歐洲和美國。

專案概要

隨著推動碳中和成為全球重要趨勢，其中一個問題包括用紙製品代替塑膠製品。紙漿生產商越來越需要更廣泛的 產品群組，而紙漿產品越來越多地被用作咖啡杯和吸管的替代品，對品質的要求比以前高得多。

2019年，Bracell 啟動了 Project Star，以建造一座新的、最先進的紙漿廠。橫河電機南美公司（YSA）與巴西製漿造紙業的客戶有著長期的業務關係，並且對工廠製造製程有豐富的經驗與知識，Bracell選擇了橫河電機的OpreX實驗室資訊管理系統（OpreX LIMS）來滿足其不斷增長的產品組合、產量需求和對這些產品的高品質要求。

挑戰與解決方案

塑膠產品正在迅速被紙張取代，Bracell不斷挑戰自我，生產最高品質的紙漿，同時不斷改進其 製程。這種理念取得了驚人的成功，Bracell迅速擴大了 其產品群組和公司的產量。
在纖維素生產單元，透過對原材料、中間產品和成品進行仔細定時的品質檢查，進行產品品質控制。生桉樹的品質 差異很大，必須檢查中間品質並向製造部門提供反饋。然而，使用紙質或Excel電子表格的傳統方法存在以下挑戰：  
 

•  測試結果必須手動輸入電子表格，相當耗時，有時會導致使用者忘記輸入。 
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• 難以追蹤檢查工作的進展情況;需要花時間才能在不同單位之間 分享資訊。
• 測試結果的檢索和可追溯性存在問題。 

為了實現自動化 品質檢測並提高生產效率，Bracell採用了橫河電機的OpreX LIMS。除此之外，也希望能提高可追溯性和資訊安全性。  

 被永續桉樹田所包圍的Bracells 工廠

OpreX LIM S是什麼?

OpreX LIMS（實驗室資訊管理系統）是一個軟體環境，它通過工作流程管理檢測任務，並在部門之間共用檢測資訊。可以向製造部門發送取樣指令，可以管理有關樣品的資訊（批次資訊、取樣日期和時間、請求者姓名等），並且可以記錄測試結果並將其發佈在其他系統中。因此，可以基於這些資訊做出運輸決策，並且可以在相關部門之間檢查進度和測試結果，從而提高運營效率、生產效率和產品品質。

樣品檢驗流程

在整個企業內部共用品質資訊，構建更高效的品質管理體系，提高產品可追溯性，並與企業資源計劃（ERP）和製造執行系統（MES）等高級系統整合。  

使用OpreX實驗室資訊管理系統實現工作流程標準化

用於Bracell的OpreX LIMS

Bracell的OpreX LIMS可與系統分析程式開發（SAP）和工廠資訊管理系統（PIMS）等企業系統配合使用。此外，為了滿足客戶需求，我們進行了大量定製功能，確保新工廠的大規模生產和標準化品質檢驗順利進行，同時也減少了分析部門的工作量。

• 自動調整檢測頻率: OpreX LIMS根據最新的批次分析結果自動改變製程檢測週期。可定義適當的檢查週期，例如在出現品量問題時增加檢查頻率。
• 不同測試頻率的可靠測試調度: 分析部門的大量樣品包括不同的測試頻率。為確保測試準確，OpreX LIMS每小時識別並通知使用者要測試的內容。
• 品質等級的決策支援： 為了便於評估工作，OpreX LIMS根據檢查結果測量產品品質，以建立評估。 
• 與製造部門的合作:由於與其他部門的系統整合，僅在製造過程中建立檢查請求，如果因任何原因暫停製造，則不會提出檢查請求。分析部門可以使用OpreX LIMS即時檢查生產情況，同時檢查正在生產哪些生產線產品。
• 使用以前的檢測結果進行批次優化和原材料: 根據收到原材料時輸入SAP的數據，OpreX LIMS確定是否需要檢查原材料。根據檢查是現在完成還是將來的批次，將在適當的時間建立檢查請求。將每種原材料的品質檢查結果與預定義的驗收標準進行比較，以自動優化檢查頻率。例如，如果原材料的品質和檢查頻率的調整是自動的，則可以跳過某些檢查。

OpreX LIMS 畫面

主要結果

雖然橫河電機長期涉足巴西紙漿行業，並交付了多個CENTUM系列整合生產系統，但這次的OpreX LIMS專案是YSA的第一次經驗。因此，橫河電機和Bracell多次會面，以加深他們的瞭解。Bracell詳細解釋了他們的工廠是如何運作的，檢查員的工作，他們對OpreX LIMS的期望，以及他們希望如何改善他們的營運。YSA研討出適合他們的最佳規格，並向Bracell提供了這些解決方案。最終規格決定了，雙方都繼續執行計劃。
OpreX LIMS基本部件的實施和定製功能的開發將分階段進行，與新工廠的建設時程保持一致。因此，該系統的構建先於物理計劃。
儘管大多數專案現場在開始時都可以訪問，但COVID-19將溝通方式轉移到線上會議。OpreX LIMS與分析儀器的整合由Bracell的IT團隊通過電話完成。與此同時，橫河電機日本總部的OpreX LIMS專家儘管存在時差，仍為YSA工程師提供了線上支援。Bracell和橫河電機之間的密切合作促成了OpreX LIMS於2021年3月的成功推出。

總結

隨著OpreX LIMS的實施，Bracell已經：

1. 從原材料到中間產品和最終產品的自動化檢測工作流程，適用於不同檢測頻率的各種測試。可以準確記錄和管理每個樣品的資訊和測試結果。
2. 減少了手動輸入數據所需的時間和精力。許多測試結果都是直接從分析儀採集和儲存。
3. 每小時通知即將到來的檢查請求，不僅確保始終執行必要的檢查，而且確保不會丟失數據結果。
4. 將OpreX LIMS整合到製造系統中，提高了營運效率並減少了檢測員的工作量，進而允許在生產線運行期間對產品提出適當的樣品檢測請求。
5. 根據原材料和中間產品的品質自動調整適當的檢查頻率，提高最終產品的品質。

客戶滿意度

"橫河電機的OpreX LIMS非常人性化且易於使用，現在所有參與檢查的成員都理所當然地使用它。它與工廠資訊管理系統PI系統整合，可以快速與相關服務部門共用檢測結果。過去，檢查結果必須手動輸入到電子表格中，並且會出現忘記輸入等錯誤，但現在許多分析儀的檢查結果會自動記錄在系統中。今後，我們估計可消除一切形式的干擾。
檢測計劃的自動程式設計也特別有用。它結合上級系統自動生成檢查計劃，但也考慮了以前對原材料等的檢查結果，並建立具有適當頻率的檢查計劃，而不會降低產品品質。自動生成的工作流程在系統內進行管理，這也減少了人為錯誤，例如漏檢和輸入錯誤。
我們現在正在進入專案的第二階段，我們期待橫河電機繼續提供良好的服務和支援。"

- Bracell Operations