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全面信息化,營造安全高效的食品生產環境

發布于:2019-09-19 14:18:07 編輯:Tiger 文章來源:未知  瀏覽:

隨著物聯網在中國市場的快速發展,消費者通過網絡定制產品規格的商務模式在技術上已成為可行。為應對將來應定制化需求所帶來的生產多樣性與復雜性,生產企業正積極尋求解決方案;另一方面,隨著能源和環境問題的激化,生產企業對安全、效率及成本方面的要求越來越高;同時科技的不斷進步令資訊技術及產品的成本大幅降低。基于以上種種,自動化和智能化顯然已成為食品飲料全行業的熱議話題。

事實上,中國大型食品生產商,尤其是乳制品企業和啤酒企業,設備的自動化程度很高,甚至高于國外同級別的競爭對手,但是他們所面對的運營挑戰并未稍減,其中來自于食品安全的要求更是嚴峻。借助自動化和信息化技術解決食品安全問題已經成為食品飲料主要生產企業最核心的訴求。

為什么很多企業即便擁有高自動化程度的設備,卻依然無法全面性地掌握車間內實際生產狀態,有效追蹤并控制影響生產品質與效率的所有變動因素呢?ABB食品飲料行業負責人江敏秀分析認為,由于食品飲料生產是分段分批次進行的,包括前處理、灌裝、包裝、碼垛、設備清洗等,在這些生產環節中間的斷序部分,需要進行人工處理,這就產生了不安全隱患和管控偏差。由此可知,中國食品企業欠缺的是整體車間生產的自動化管控,缺乏一個隨時可抓取信息,并實時反饋的自動化生產環境。沒有自動化管控和信息整合,即使設備的自動化程度再高,也僅僅是局部的自動化,無法徹底解決食品安全、生產優化和效率提升等問題。江敏秀表示,全面信息化將會成為行業企業未來制勝的關鍵武器。

為了能夠在市場競爭中始終保有一席之地,無論是何種規模、哪一層級的食品飲料企業,都可以根據自身情況緊鑼密鼓地來部署其相應的自動化戰略。

ABB過程自動化部控制技術業務單元高級主任工程師林立表示,大型集團企業生產板塊多,工廠和產線情況復雜,它們更傾向于在集團高度上形成一個有利于推動企業全面升級的戰略規劃和布局,但由于工程龐大,且缺少可借鑒的成功案例,目前還處于探討階段。中型企業業務板塊相對簡單,他們更關心如何借助自動化工具幫助其提高效率或解決生產中正在面臨的問題。目前,很多中型的食品飲料企業已經開始行動,針對關鍵性需求,如生產效率、設備績效、食品安全、縮減成本等,選取自動化程度較高的點或線實施自動化升級,并將行之有效的項目推廣到其它工廠。小型企業對信息化和自動化的認知較少,更需要領先的自動化企業,如ABB,分享國外先進的技術和理念,根據工廠情況提供有價值的改造建議。

ABB作為專業的自動化設備供應商,信息整合正是其傳統優勢所在,ABB能夠根據客戶的市場定位,滿足其不同程度的自動化需求。在食品行業,ABB一方面積極與客戶溝通,建立合作模式;另一方面,不斷深化與系統集成商的合作,從單一產品到多個系統,深挖渠道潛力,將更多產品帶給客戶。此外,ABB還將針對小規模控制研發新產品,增加ABB在客戶端的可見度。總之,ABB將持續關注客戶需求,了解客戶痛點,整合其在這一領域的豐富經驗,利用先進的信息化技術幫助客戶重新規劃生產組織,持續提升客戶價值,為食品生產營造安全、高效的自動化環境。

面向飲料制造商的MES系統

全球聞名的阿華田和可緹娜巧克力麥芽飲料生產商Wander股份公司,通過在生產過程中引進ABB的制造執行解決方案(MES),提高了自己的生產效率和靈活性。阿華田與可緹娜不僅味道可口,而且他們已經成為世界各地孩子們的早餐中不可缺少的一部分。尤其是阿華田,經過100多年的發展,由于含有麥芽提取物、牛奶、可可粉,而且維生素豐富,成為孩子們營養食品飲料的不二之選。

Wander位于瑞士諾埃內格的工廠是最早的阿華田工廠之一,經過幾十年的發展, 其生產設施面臨著產能和靈活性需求不斷提高的挑戰。因此,為了提高效率和靈活性,Wander開展了一個現代化改造項目,對生產過程進行升級調整。

阿華田和可緹娜混合飲料的生產,一直由ABB自動化平臺系統800XA控制。提高生產效率和靈活性的需求,促使Wander裝配了制造執行系統(MES)。隨著ABB的MES、企業聯網系統(ECS)的引入,Wander如今實現了縱橫向全面集成,囊括從原料進廠、生產直到成品,從ERP系統到車間管理的所有環節。

業務系統與控制系統的集成,為實現生產過程的同步、工廠各類活動的透明化,以及生產改進和優化創造了條件。

現代化改造

MES系統實施是該廠規模更大的現代化改造項目的一部分,其中包括建筑物的調整,以及物流作業的高水準自動化(例如,將立體倉庫與生產、自動引導車相連)。對相關各方而言,主要的挑戰在于改造過程中需要保持生產和物流作業的連續性,避免大規模長時間的生產中斷。當然,工廠還必須始終保持高水平的產品質量、衛生條件和服務。

新建的原料和散裝產品倉庫,在優化生產過程中發揮重要作用。得益于MES數據采集的精準化和自動化,物料控制和生產過程的追蹤變得現實可行。之前依靠人工書面記錄的產前操作工序——譬如原料預稱裝,現在也可以通過系統來執行。操作員由稱重裝置引導,利用符合人體工學設計的工作臺和條形碼掃描器進行操作,從而始終保證生產過程精準高效。

自動配料

現在,新系統控制著各種產品的工序選擇列表。從ERP系統下載生產訂單時,MES系統開始執行批次處理并調配必要的原料,原料將通過叉車(AGV)從高架倉庫中進行運輸。接著,對所需的干混配料進行混合,根據配方選擇混干或混濕,隨后將其干燥,干燥混合物將被磨碎并裝瓶。

此系統掌控著全部配方——從原料稱重到實際混合工序,其中包括所有供料的自動化定量給料。在自動化的生產環境中,一旦稱重與混合工序中出現任何偏差,系統都可以隨時發現并中斷工序,錯誤率也隨之降低。

原料處理與庫存

新系統改善的內容還包括原料處理。在這個項目開展之前,乳清粉和可可粉被裝入25kg的袋子里進行運輸。如今,這些配料被裝入大袋子,存放在日容量5000kg的倉庫中。這些變化意味著Wander減少了裝料和進料工作量,原料處理浪費也顯著降低。MES系統的關鍵功能在于它對生產過程相關的所有材料、設備、人員都可全程無縫進行跟蹤。庫存也在新系統中得到了改善。在消耗材料時,材料用量會在ERP系統中預定,這樣庫存就能一直處于正確的更新狀態。這保證了材料的及時訂購,避免采取糾正措施和計劃外停工。



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