西门子数字化技术助力娃哈哈从传统走向智能制造

厂商:全新西门子工业业务领域中文网站发布
  点击数:15854  发布时间:2018-05-08 17:09
从2015年提出“数字化技术”概念起,西门子已经帮助各种类型、不同规模的工业企业实现数字化转型。其数字化企业解决方案能够帮助客户实现更灵活、高效的生产和更好的产品质量,为客户带来真正的竞争优势。西门子携手食品饮料生产企业杭州娃哈哈集团有限公司,在生产全生命周期借助西门子的数字化企业解决方案,帮助娃哈哈实现中央监控、柔性生产与质量追溯,并提升了能效和生产效率。
关键词:智能制造 ,自动化 ,西门子

从2015年提出“数字化技术”概念起,西门子已经帮助各种类型、不同规模的工业企业实现数字化转型。其数字化企业解决方案能够帮助客户实现更灵活、高效的生产和更好的产品质量,为客户带来真正的竞争优势。西门子携手食品饮料生产企业杭州娃哈哈集团有限公司,在生产全生命周期借助西门子的数字化企业解决方案,帮助娃哈哈实现中央监控、柔性生产与质量追溯,并提升了能效和生产效率。

在如今的饮料市场,消费者渴望“尝鲜”,并且更加注重健康、品味和文化。因此,饮料企业需要提供品类更加丰富、包装更加新颖的饮品。这对企业生产线的柔性提出了极高的要求。同时,竞争愈发激烈。为了提高竞争力,企业也需要在生产、能源管理和运维等方面降低成本、提高效率。最后,饮料企业必须不断提高产品质量,保障食品安全。

从2015年起,娃哈哈携手西门子,对其杭州生产基地内一条主要生产纯净水和含气饮料的水汽线进行数字化与智能化升级试点。这是食品饮料行业中第一个入选国家工信部智能制造试点示范的项目,也是中国第一条数字化与智能化饮料生产线。

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操作员在中控室内通过WinCC系统查看生产线生产状况

饮料的生产要经历水处理、配料、制盖、制瓶、吹瓶、灌装、套标,裹包和码垛等多道工序。虽然生产效率已是业内领先,但娃哈哈的工程师们却有几个不小的烦恼。

(1)水汽线上每台设备都处在单机自动控制的状态,只知“埋头苦干”,“两耳不闻周围事”。这样一来,工厂不仅无法通过整线协调达到效率最大化,一旦生产线出现故障,原因也难以快速排查。

(2)传统的饮料生产线只能生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。

(3)工厂的能源管理并不透明。

西门子为娃哈哈细致规划并提供了包括S7-1500系列控制器、工业服务器和人机界面(HMI)等在内的自动化设备、全集成自动化平台(TIA Portal)、WinCC系统、B.Data能源管理系统和Profinet 工业网络等在内的完整SIMATIC解决方案,帮助这条水汽线实现了设备的互联互通和中央监控,达到柔性生产的要求,并优化了产线能源管理,也通过产品质量追溯,保障了食品安全。

如今,全新的生产线有了革命性的变化:

试点线上所有物料供给都可以由系统根据订单信息和实际生产进程自动完成精准控制。例如,如果一批产品中包含8000瓶饮料,当系统计算出已经通过裹包机的成品为7500瓶,而生产线上剩下的500瓶产品也即将进入裹包阶段时,系统就可以自动停止前道工序供料,保证订单的准确执行。

中央监控系统也大大方便了娃哈哈的管理人员对车间进行整体维护和管理。现在,操作员和管理人员可以通过WinCC系统轻松查看整条生产线的运行状况。现在,中央监控系统与分布在产线各处的摄像头实现了联动。故障排查也变得更加便捷、及时。

全局设备效率(OEE)是衡量产线实际生产能力的重要指标。现在,WinCC系统可以帮助娃哈哈计算OEE,方便管理人员准确了解影响生产效率的薄弱环节,助力娃哈哈大幅提高整个车间的维护和管理水平。

西门子的中央控制系统可以更准确、高效地根据饮料生产工艺,提供柔性化的工艺路线选择,并针对不同生产工艺,实现相关生产设备的自动切换,大大提高了生产线的柔性和效率。

娃哈哈可以对水处理及生产时所用到的各类原辅物料、半成品和成品进行扫码验证,生成对整批次产品追踪追溯的电子批记录。这样一来,相关负责人就能够清楚知道一瓶饮料的生产信息,让质量追溯非常方便、清晰。

娃哈哈还将能源管理系统和生产线的中控系统进行了集成。如此一来,能源管理系统就可以根据生产线的实际运行情况对能动设备的运行进行有效控制。此外,娃哈哈还对冷水机组进行了群控,这样也进一步提高了整体能源利用效率。

娃哈哈携手西门子对原有生产线进行数字化、智能化改造,这背后体现的是合作、科技的力量和对于卓越的不懈追求。

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西门子工程师与娃哈哈车间负责人巡视生产线

精彩对话

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西门子(中国)有限公司工业销售食品饮料行业领域总经理丁宁博士

自动化博览:西门子在食品饮料行业提供的主要产品有哪几类?

丁宁:西门子是专注于电气化、自动化和数字化领域的全球领先的技术企业,也是德国工业4.0国家战略的重要倡导者和参与者,在全球各行业有着丰富的数字化工厂和智能制造的成功经验。西门子可以为食品饮料行业提供完整的数字化和自动化方案,包括工业软件、T IA全集成自动化系统、PCS7过程控制系统、智能包装生产线管理系统等,其涵盖了西门子最先进的产品,例如可编程逻辑控制器PLC和I/O、PCS7、过程仪表、MES,以及驱动器和高效节能电机等。

自动化博览:西门子应用于食品行业产品的主要特点和优势?

丁宁:食品饮料这个行业即包含了流程工艺又包含了离散工艺,西门子拥有完整的覆盖从MES层到控制层再到执行层的所有工业软件和硬件产品线,支持统一的数据平台,和统一的数据通讯,统一的设备接口标准(OMAC/Weihenstephan),为实现数字化和智能化提供了良好的基础。西门子使用的工业网络通讯标准Profinet 是工业领域节点最多的主流网络,保证工业的高速、可靠、安全。针对各子行业方面,西门子有专业的软件和库,如啤酒行业的流程工艺部分西门子有Braumat;对于灌装和包装流程,西门子能提供智能包装生产线管理系统。帮助客户实现了智能的、透明的、节能的生产。

针对客户的数字化需求,西门子能提供从数字化顶层设计、数字化咨询、项目实施的整体服务。服务方面,西门子有专业的食品饮料行业的应用支持中心团队,有丰富的针对各个子行业的应用经验,能够和销售一起面向客户,提供个性化、有针对性的应用支持。

自动化博览:西门子如何看待未来食品饮料行业的发展?

丁宁:食品饮料行业是一个常青行业,随着人民生活水平提高,消费者对食品饮料产品的消费需求将会更加注重食品安全和健康。而且食品饮料行业的创新也在加快,新品类新口味不断面世,一些产品的生命周期也有可能缩短。消费者的需求也是变化多样,如何满足消费者的个性化需求也是食品饮料行业一直在考虑的问题。这对食品饮料企业而言,是机会也是挑战。也意味着,食品饮料的工厂,需要更加智能化、柔性化的生产以满足快速变化的市场需求,也需要更加透明化的生产以满足食品安全和追踪追溯的需求。西门子愿意成为食品饮料行业客户的合作伙伴,共同为消费者提供更健康安全的产品。

摘自《自动化博览》2018年4月刊

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