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PLC

给饮料出产加点才智 | 西门子助力娃哈哈打造我国首条数字化与智能化饮料出产线

  2018年08月22日  

  “甜甜的酸酸的,有养分味道好,天天喝,真高兴”,“爱你便是爱自己”、“早上喝一瓶,养分一上午”……当这些耳熟能详的广告语响起,娃哈哈饮料的味道便会跟着旧时回想一同浮上许多人的心头。

  从酸酸甜甜的AD钙奶到香甜可口的八宝粥,从遍及街头巷尾的纯净水到热销中外的养分快线,对许多80后、90后而言,娃哈哈并不只仅一个众所周知的饮料品牌,它承载了不停歇的韶光,更包括了对幼年最夸姣的回想。

  转眼间,创建于1987年的杭州娃哈哈集团有限公司现已步入“而立之年”。最初依托代销汽水、棒冰发家的小公司现在现已生长为我国最大、效益最好的饮料企业,饮料产值位居世界前列,产品首要包括蛋白饮料、包装饮用水和碳酸饮料等十余类190多个品种。娃哈哈在全国29个省市自治区建有近80个出产基地、180多家子公司,具有职工3万名。

  可是,新的年代也带来了新的应战。在现在的饮料商场,顾客巴望“尝鲜”,而且愈加重视健康、品尝和文明。因而,饮料企业需求供应品类愈加丰厚、包装愈加新颖的饮品。这对企业出产线的柔性提出了极高的要求。一起,竞赛益发剧烈。为了进步竞赛力,企业也需求在出产、动力办理和运维等方面下降成本、进步功率。终究,饮料企业有必要不断进步产质量量,确保食品安全。

  “咱们饮料工作曾经都是两位数的增加,这几年有所下降。不可否认的是,饮料工作面对着转型晋级。”杭州娃哈哈集团有限公司董事长兼总经理宗庆后表明。

  从2015年起,娃哈哈携手西门子,对其杭州下沙第二出产基地内一条首要出产纯净水和含气饮料的水汽线进行数字化与智能化晋级试点。这是食品饮料工作中第一个当选国家工信部智能制作试点演示的项目,也是我国第一条数字化与智能化饮料出产线。

  娃哈哈下沙第二出产基地

  “西门子在数字化根底及主动化操控元件方面都是全球抢先。娃哈哈很早就已完结了主动化,现在,咱们期望完结智能化以进一步操控产质量量。”宗庆后表明,“娃哈哈比较了解饮料出产线上需求操控哪些技能参数,而西门子又比较了解怎样去操控。两者结合起来,就能够到达事半功倍的作用。”

  西门子工程师与娃哈哈车间担任人巡视出产线

  娃哈哈的烦恼

  饮料的出产要阅历水处理、配料、制盖、制瓶、吹瓶、灌装、套标,裹包和码垛等多道工序。在娃哈哈杭州下沙第二出产基地内一条长达百米的水汽出产线上,一瓶瓶纯净水和含气饮料快速而有序地飞过,出产速度到达每小时54000瓶。

  尽管这样的出产功率已是业界抢先,但娃哈哈的工程师们却有一个不小的烦恼。水汽线上每台设备都处在单机主动操控的状况,只知“埋头苦干”,“两耳不闻周围事”。这样一来,工厂不只无法经过整线和谐到达功率最大化,一旦出产线出现毛病,原因也难以快速排查。

  在娃哈哈遍及全国的饮料工厂里,80%至90%的设备现已过西门子的可编程逻辑操控器(PLC)完结了主动化。在进一步完结数字化和智能化晋级改造的进程中,西门子为娃哈哈详尽规划并供应了包括S7-1500系列操控器、工业服务器和人机界面(HMI)等在内的主动化设备、全集成主动化途径(TIA Portal)、WinCC体系、B.Data动力办理体系和Profinet工业网络等在内的完好SIMATIC处理计划,协助这条水汽线完结了设备的互联互通和中心监控,到达柔性出产的要求,并优化了产线动力办理,也经过产质量量追溯,确保了食品安全。

  西门子S7-1500系列操控器等主动化设备掩盖整条试点线

  从“单兵作战”到互联互通、中心监控

  完结出产线数字化与智能化的中心是设备的互联互通和中心监控。有了西门子的处理计划,水汽线的出产设备从“单兵作战”的状况中摆脱出来,形成了高效的“团队”,而散落在工厂遍地的数据也形成了闭环,在出产线上高效流通。

  曾经,娃哈哈集团总部到各个分厂的企业资源计划(ERP)体系虽已完结互联,但工厂到车间内各设备的数据却没有打通。现在,状况发生了完全的改动。总部能够经过ERP体系将出售订单发送到工厂的制作履行体系(MES)中。接下来,MES会依据库存等状况将出售订单拆分为不同的出产订单并发送到西门子WinCC体系上,由它对出产订单进行分化,生成详细的出产计划并下发至不同的出产设备。

  而在底层,西门子的PLC等主动化设备掩盖整条出产线。依据Profinet工业网络,出产设备遵循一致的OMAC数据接口规范完结了互联互通。生成的数据将由WinCC体系收集,并回来给MES体系。操作员能够运用TIA Portal进行一致的数据办理、通讯、组态和编程,完结主动化设备与体系的无缝衔接。

  西门子WinCC体系与PLC等主动化设备组成了高效的中心监控体系。凭仗西门子SIMATIC处理计划,娃哈哈打破了各个设备的信息孤岛,让从设备层到办理层的悉数数据完全贯穿,成功完结了对整条出产线的数字化管控。

  设备的互联互通和对出产线的中心监控为出产线的运转带来了革命性的改动。

  凭仗西门子SIMATIC处理计划,一切物料供应进程都能够由体系主动操控。曾经,在饮料工作中,因为没有完结设备的中心操控与互联互通,操作员每次出产都需求依据订单状况手动操控物料供应。

  现在,试点线上一切物料供应都能够由体系依据订单信息和实践出产进程主动完结精准操控。例如,假如一批产品中包括8000瓶饮料,当体系核算出现现已过裹包机的制品为7500瓶,而出产线上剩余的500瓶产品也行将进入裹包阶段时,体系就能够主动中止前道工序供料,确保订单的精确履行。

  现在,毛病排查也变得愈加速捷、及时。现在,中心监控体系与散布在产线遍地的摄像头完结了联动。一旦设备报警,监控体系就会指挥摄像头主动切换画面,快速定位报警点,以便操作人员及时处理毛病,缩短停机时刻。

  此外,中心监控体系也大大便利了娃哈哈的办理人员对车间进行全体保护和办理。现在,操作员和办理人员能够经过WinCC体系轻松检查整条出产线的运转状况。

  杭州娃哈哈集团有限公司设备工程部部长邵金荣切身感受到了出产通明化带来的改动:“现在,我只需坐在作业室里就能实时了解整条产线的运转状况。这对办理层决议计划有很大协助。”

  操作员在中控室内经过WinCC体系检查出产线出产状况

  大局设备功率(OEE)是衡量产线实践出产才能的重要目标。停机时刻、产质量量、人为失误、设备磨损等都会对OEE带来负面影响。现在,WinCC体系能够协助娃哈哈核算OEE,便利办理人员精确了解影响出产功率的薄弱环节,助力娃哈哈大幅进步整个车间的保护和办理水平。

  化刚为柔,这条水汽线不简单

  传统的饮料出产线只能出产一种固定饮品且不能对产品的标签和包装做个性化调整。可是,面对瞬息万变的商场环境,本来“刚性”的出产线现已有些无能为力,“化刚为柔”势在必行。

  一方面,在今日,传统出售终端和电商途径日益交融。作为一家在全国具有许多的大企业,怎么办理好杂乱的体系是娃哈哈面对的首要应战之一。它需求找到更有用的方法来区别销往不同的产品,以更好地办理出售途径。这对娃哈哈出产线的柔性和批次办理水平提出了新的应战。

  曾经,因为无法完结对产品批次的精确区别和记载,许多饮料企业都很难对进行精细化办理。现在,凭仗西门子WinCC体系和PLC等主动化设备,试点线能够完结柔性出产,在同一条出产线上不间断地按订单出产送往不同的产品。

  怎么区别不同呢?“一箱一码”是西门子和娃哈哈一起想出的“金点子”。现在,每箱产品会配有一个编码。西门子的体系能够经过在产品包装箱上主动切换编码,完结对出售行为的办理,确保娃哈哈途径战略的执行。

  “怎么精确、高效地完结定制化出产以满意顾客对产品包装等的个性化需求也是现在饮料工作遍及面对的一大应战。处理这一难题的要害也是柔性出产和精准的批次办理。”杭州娃哈哈集团有限公司研究院主动化所所长许斌表明。

  曾经,许多饮料企业尽管能依据客户的需求出产具有定制化标签的饮品,可是,在切换批次时,操作员需求自己判别当时批次的结尾。现在,西门子中心操控体系能够依据订单数量和实践出产产值对标机进行实时操控,完结高效精确的主动批次操控,为进一步进步出产柔性打下坚实的根底。

  “这样一来,娃哈哈就能够依据订单精确出产供婚礼、企业间协作和节日庆典等各种场合运用的具有不同定制化标签的饮品,满意顾客的需求。”许斌说。

  在出产办理方面,企业也需求进步柔性来加速出产不同品种产品时工艺切换的速度以进一步进步出产功率。

  在娃哈哈,西门子的中心操控体系能够更精确、高效地依据饮料出产工艺,供应柔性化的工艺道路挑选,并针对不同出产工艺,完结相关出产设备的主动切换,大大进步了出产线的柔性和功率。

  护航娃哈哈的生命线

  光改善出产工艺还不行,更为要害的是不能让产质量量出现问题。

  “近几年来,顾客、各级政府和社会对食品企业的食品安全才能建造提出了更高的要求。为了呼应这一要求,咱们需求在原有的根底之上,运用更多的主动化的监控手法来不断强化咱们的食品安全才能建造。”杭州娃哈哈集团有限公司质量监控部部长赵允表明。

  食品安全是娃哈哈的生命线,不容退让。现在,西门子的WinCC体系加入了“质检小分队”。在试点线上,运用西门子的WinCC体系,娃哈哈能够对水处理及出产时所用到的各类原辅物料、半制品和制品进行扫码验证,生成对整批次产品的追寻追溯的电子批记载。这样一来,相关担任人就能够清楚知道一瓶饮料的出产信息,让质量追溯十分便利、明晰。

  娃哈哈作业人员经过在水处理进程中进行扫码验证,助力完结质量追溯

  有了“质检小分队”对投料等出产进程的严格把关,试点水汽线的废次品率大幅下降,给顾客又增加了一份“安心”。

  “通明”的工厂

  除了进步出产功率,高效的动力办理也是工厂进步全体经济效益的要害。而进步能效的第一步便是让工厂的动力活动变得通明。

  在娃哈哈下沙第二出产基地,动力的供应与运用是分隔的。前者在动力车间内进行,而后者则在出产车间中。动力车间担任供应并分配出产所需的电力、高低压空气、蒸汽和水等。出产车间则运用这些动力从事出产。两个车间各自静静作业,相互之间没有直接的数据通讯。但这也导致企业办理者只能在动力车间中看到整条出产线上不同动力的耗费量。

  现在,凭仗西门子的WinCC体系及B.Data动力办理体系,娃哈哈能够在任何时刻和地址对工厂内动力的实时耗费状况进行监控。一起,娃哈哈还将动力办理体系和出产线的中控体系进行了集成。如此一来,动力办理体系就能够依据出产线的实践运转状况对能动设备的运转进行有用操控。此外,娃哈哈还对冷水机组进行了群控,这样也进一步进步了全体动力运用功率。

  西门子团队携手娃哈哈一起打造国内第一条数字化与智能化饮料出产线

  在动力通明化的根底上,娃哈哈还需求确保每个设备都仅在需求时敞开,以防止动力糟蹋,然后进步能效。

  饮料出产需求运用一些高能耗设备。例如,在制作瓶胚的进程中,PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)粒子会被吸入干燥塔进行约四个小时的预热,这个进程需求耗费许多电能。在曩昔,有时,出产挨近结尾时,尽管出产线前部的干燥塔现已完结了作业,但操作员有可能在一切出产进程都完毕后才封闭干燥塔,这样就造成了动力的糟蹋。

  现在,娃哈哈对整条试点线的中心操控有助于防止不必要的动力耗费,然后进步能效。中心操控体系能够依据批次订单主动操控设备启停。例如,体系能够依据订单的履行状况主动核算出单机产值,并对它们进行主动启停操控,如提前完毕干燥塔的出产作业,这就大大下降了整个出产进程中的动力耗费。

  “在未来,娃哈哈将把下沙第二出产基地试点线的成功经验推行到集团遍及全国的400多条出产线上,以进一步进步集团出产线的质量操控水平、机械功率水平缓动力功率水平。”邵金荣表明。

  三十年间,娃哈哈一步一个脚印,终究成为我国饮料工作的龙头企业。在这个进程中,它凭仗的不只仅情怀,更多的是不断创新和勇于测验的气势和勇气。在看似一般的娃哈哈饮料背面是协作、科技的力气和关于杰出的不懈寻求。

  “此次晋级改造是饮料工作中初次将出产线从主动化转向智能化。这对饮料工作中的其它企业也具有学习含义。” 展望未来,宗庆后对此次和西门子的协作远景充满信心,“我国正在召唤企业完结智能化。因而,在未来,咱们与西门子还能够在许多方面进行协作,咱们的协作远景仍是很好的。”

 

标签:西门子 S7 1500系列操控器 创赢我要反应
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