2001年5月15日，上午9:30左右:康涅狄格州安索尼亚乳胶泡沫国际(LFI)工厂的一台烘干机发生了小火灾，LFI是一家优质乳胶床垫和枕头部件制造商。LFI管理层打电话给当地消防部门。
上午10:30左右:烘干机里的火焰被扑灭。LFI的高管们为员工和消防队员们点了披萨，并走到大楼的后面向消防队长表示感谢。他们摇晃着打开工厂的多个大舱门，让烟雾从工厂里散去。这是一个有风的日子。
风在工厂里盘旋，迅速驱散了烟雾。但这显然也导致烘干机里的火焰重新点燃，然后迅速蔓延到附近的床垫芯和其他地方。消防队员已经卷起了水管，无法及时阻止正在升级的大火。值得庆幸的是，该公司240名员工无一人在随后的大火中受伤。但是这座25.8万平方英尺的工厂——lfi唯一的工厂——完全被大火烧毁了。公司所有的存货、记录和设备都被带走了。
LFI执行副总裁兼首席信息官约翰•科菲(John Coffey)这样回忆5月对这家成立于1975年的私营公司来说毁灭性的一天。但接下来发生的事情为我们提供了一个例子，说明美国佬的毅力，加上最新的工厂自动化，是如何化逆境为优势的。
LFI是北美唯一一家使用Talalay工艺生产乳胶泡沫的制造商，Talalay工艺生产高质量、高弹性和透气的材料，用于优质乳胶床垫和枕头。在火灾发生时，该公司在美国市场上占有主导地位，而欧洲和亚洲的进口则是如此。尽管失去这家工厂令人震惊，但LFI没有浪费任何时间采取措施来保护这一地位。
科菲回忆说:“当时在德国有一个大型展览，所有的乳胶制造商都在那里。”“事实上，我们在那里有一个展位，火灾发生后不到48小时，我们就在德国买下了所有我们能得到的过剩产能，以保证我们的客户继续运营。”
这为LFI的高管们争取了时间来考虑他们的选择。一种是关闭业务并清算公司。科菲说:“但我们基本上是抱着重建的想法继续前进的。“我们买了保险，我们知道我们有很棒的产品和很棒的员工。”
除此之外，LFI还认真考虑过搬到田纳西州的查塔努加。在美国，劳动力成本更低，城市父亲还会提供一些诱人的经济奖励。科菲说，最终，人的因素改变了他们留在康涅狄格州的决定。“技术专长是我们流程的关键部分，我们训练有素的员工都在这里，”他指出。
LFI收购了康涅狄格州谢尔顿(Shelton)附近的一栋建筑，那里以前是一家铆钉制造商，并着手计划重建其工艺。考虑到美国东北部相对较高的劳动力比率，有一件事是明确的。科菲说:“我们知道，我们必须大幅自动化，才能在使用康涅狄格劳动力的全球市场上生存和保持竞争力。”
为了帮助LFI进行自动化设计，LFI与康涅狄格州Plantsville的系统集成商NIC Systems Corp.合作，该公司曾在之前的工厂为LFI完成自动化工作。NIC Systems总裁鲍勃•戈达尔(Bob Godard)表示:“我们大约从1995年就开始与他们合作，因此我们非常了解他们的流程。”
在NIC的帮助下，LFI在火灾发生前，随着资金的到位，逐步实现了老工厂的自动化。这种方法产生了改进，但也导致了科菲和戈达尔所说的“自动化孤岛”。单独的可编程逻辑控制器(plc)控制各种操作，例如形成乳胶床垫芯的压力机。每个PLC必须单独编程。许多操作都是手动的，系统也没有联网。因此，在谢尔顿工厂，有机会从头开始安装新的自动化系统，LFI需要一个高度集成的解决方案，以实现最佳的全厂过程控制和效率，Coffey说。
LFI考虑了各种自动化供应商的建议。但LFI高管最终选择了由位于佐治亚州阿尔法雷塔的西门子能源与自动化公司(Siemens Energy & Automation Inc.)提供的系统。，与NIC Systems成为集成商。“一切都进展得很快。他们的主要目标之一是确保他们的生产能够快速可靠地运行，以夺回失去的市场份额，”西门子马萨诸塞州威尔伯拉罕的客户经理约翰·兰佐尼(John Lanzoni)说。、办公室。“所以我认为，我们的解决方案不仅要完全集成，而且要完全冗余，这一点至关重要。我们能够证明，通过我们的解决方案，他们几乎不会因为PLC问题而停机。”
兰佐尼说，采用西门子解决方案的决定是在2002年1月中旬做出的。到2002年5月15日，也就是火灾发生一年后，LFI得以在Shelton的新工厂举行开放日活动，当时工厂已经部分投入运营。该厂于当年9月全面投产。科菲认为NIC Systems的经验是其相对快速启动的原因之一。“NIC之前已经与我们进行了大量的集成，所以他们了解我们的流程，他们在学习曲线上走得很远。”
在LFI的Talalay制造工艺中，液体乳胶泡沫材料在不锈钢罐中混合，并倒入铝制底座、蛤蜊壳式模具或压力机中，其中包含数千个销钉，在成品床垫芯中产生充气。一旦材料均匀分布，压机关闭，抽真空使泡沫完全填满模腔，然后将材料放入冷冻、二氧化碳注入和加热等步骤，使乳胶泡沫固化固化。当压力机打开时，床垫芯被取出，并在制造之前通过洗涤、干燥和质量测试步骤进行输送，在那里，芯被切割并构造成适当的尺寸。
与旧工厂不同的是，在旧工厂中，单独的plc控制单个压力机和不同的工艺步骤，新工厂的所有工艺都由两个来自西门子的冗余Simatic S7-400H plc集中控制。它们通过冗余Profibus网络连接到冗余WinCC监控和数据采集(SCADA)服务器。科菲说，s7 - 400h直接控制工厂的复合和压制室部分。他补充说，另外6个Simatic S7-300 plc控制洗衣机、烘干机和物料处理系统，并通过Profibus或以太网与s7 - 400h连接。
据西门子的Lanzoni介绍，该系统的一个节约成本的特点是使用了一个名为Web Navigator的选项，通过该选项，WinCC系统通过瘦客户端技术连接到56个西门子MP370人机界面(HMI)面板，供整个工厂的操作人员使用。Lanzoni说:“有了瘦客户端技术，我们就不需要在每台机器上安装一台PC(个人电脑)，也不需要运行每台PC客户端的软件许可证，这是大多数其他SCADA/HMI包的典型特点。”据他估计，每站节省约3000美元，或总计16.8万美元。
在56个操作站中，48个位于谢尔顿工厂的48个模具或压力机，它们被组织成4个单元，每个单元12个压力机。与操作人员手动控制液体乳胶注入印刷机的旧工厂不同，新工厂依靠四个ABB IRB 2400机器人(每个单元一个)将乳胶均匀地注入印刷机。根据Coffey的说法，由于机器人倾倒乳胶复合物的一致性和可重复性，其结果既节省了劳动力，又提高了质量。他说:“质量控制实际上是使乳胶在模具中均匀分布的一个因素。”他说，与之前的手工方法相比，“我们现在的均匀性比火灾前更好。”
科菲说，全厂自动化系统的一个主要好处是能够为实时决策和公司层面的报告收集数据。“我们用WinCC监控整个过程，并将大量数据转储到SQL数据库中，”他指出，“从SQL数据库中，所有数据都可以在内部网中进行分析和报告。”
该系统还支付工厂底层的红利。“西门子系统中的标签记录操作是我们最好的功能之一，”Coffey说。“它可以监控每一次按压和每一个周期，如果出现问题，监督员可以直接走到按压现场，看到整个过程的指纹，以及所有变量，他可以非常迅速地诊断和修复问题。”
科菲观察到，LFI还很好地利用了系统的报警系统来防止新闻发布室的混乱。他解释说，如果警报显示温度控制有问题，或者二氧化碳进入印刷室，操作人员可以暂停印刷机，直到问题解决为止。“如果你不这样做，你就会得到一个很难清理的黏糊糊的东西，它会导致大量的停机时间。”科菲说，如果模具固化过程执行不正确，每次压机可能需要长达一个小时的清洗。
科菲说，该系统最有价值的用途之一是在谢尔顿工厂启动后不久，当时LFI发现新工厂的制冷系统太小了。他指出，西门子的系统让公司可以做两件事。科菲说:“首先，考虑到我们拥有的制冷资源，它使我们能够提出一种负载平衡算法，使我们的产量最大化。”“它还帮助我们准确地量化我们需要多少制冷，这样当我们设计新系统时，我们就能把它设计成合适的尺寸。”
科菲说，最终，自动化系统不仅提高了LFI的质量，还提高了产量，今天的产量比火灾前的老工厂高出了20%。而且该公司在减少员工的情况下做到了这一点，目前只有165名员工，而以前是240名，而且工厂规模也更小。LFI在谢尔顿的20.8万平方英尺的工厂比以前的安索尼亚工厂小了近20%。
科菲说，自从谢尔顿工厂投产以来，LFI已经能够通过外包进口生产来满足客户的需求，从而重新获得大部分失去的市场份额。他补充说，最近对该公司产品的需求非常强劲，LFI正计划增加生产能力，今年将再增加四台压力机，2005年将再增加四台。
科菲说，自动化系统的到位将简化扩张。“由于我们每个制造单元的代码都是相同的，我们将能够采用许多相同的功能和设计，并将其移植到新的单元中。”
科菲表示，LFI目前对自动化系统的使用仍集中在满足不断扩大的生产需求上。但他预见到未来会有额外的好处。他指出:“就缩短周期、降低成本，当然还有提高质量而言，我们认为这个系统能做的事情，真的只是刚刚开始触及表面。”
