智能制造消费品工业方案:食品篇
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智能制造基本情况

一、智能制造项目技术特点

目前国内的饮料生产线主要还处于单机自动化控制状态,实现整线的集中控制较少,尚未实现从ERP订单到生产、再到发货物流的一体化管控的真正智能化饮料制造。

杭州娃哈哈集团有限公司作为饮料行业的龙头企业和中国食品饮料行业的典型代表,具备较强的饮料产品研发能力,同时具备一定的智能化设备设计与制造能力,率先建立了食品饮料行业的智能生产试点,除了能有效提高生产线的产能、工作效率,提高产品品质,在行业中也具有典型的示范带动效应。

本项目的设计实施以实现先进的综合指标及高度智能化水平为目标,综合运用先进技术,以可控性强的智能化手段为依托,以建造智能工厂、产出高质量产品为对象,采用信息化智能管理进行平台建设,凸显营养生物工程智能制造新模式,使企业在生产效率、产品质量、研制周期、生产成本和能源利用率方面获得极大提升。

二、智能制造项目实施效果

1. 生产效率提高

通过企业资源计划系统与制造执行系统的协同,工厂自动获取订单信息,并根据生产线状态、原材料等资源信息生成生产计划。与传统生产模式相比,在生产前的条件检查和资源准备上缩短了时间,提升了效率。

生产工艺中采用数据采集和监控技术,对工艺温度、压力、速度等关键数据进行在线检测和远程监控,并对实时数据进行存储分析,与传统生产模式相比,在制瓶灌装工艺的检验方面缩短了时间,提高了效率。

2. 能源利用率提高

通过多种节能措施和制造执行系统的能源管理模块,对各生产工艺的用能点进行监控和分析,不断优化用能方案,及时纠正能源浪费现象。通过上述节能措施和能源的智能管理,使能源利用率大大提高。

3. 不良品率下降

通过实时的生产线数据采集系统和工艺流程的可视化实施,使全流程工艺透明,并对工艺过程参数进行趋势分析和预判,极大降低了工艺过程中的不良品率。

在物料转运及包装环节采用少人化或无人化智能设备或机器人,极大降低了因人为因素导致的不良品率。综合各工艺环节,减少每批次的不良品,不良品率下降。

4. 生产成本降低

通过采用节能环保设备、先进的在线检测和实时调控等技术手段、全封闭式的生产模式、高效的自动化转序过程,大幅降低制冷和空压工艺的电能消耗和人员管理等运营成本。

5. 产品研制周期缩短

生产线的数据采集系统和基于批次追踪的质量管理系统,为新产品的研发提供了实时、完整、客观的数据支持,其数据的统计分析功能更是极大提高了数据统计和分析的效率,保证了技术数据的准确性,使产品的平均研制周期缩短。

三、智能化改造合作情况

本项目和西门子股份公司共同合作研发,在能源机组群控算法、吹瓶壁厚在线检测、生产工艺参数自优化、自动根据经销商订单切换打码和传送系统速度优化算法等多个专项均取得成果,并通过工厂底层设备的数据与接口的标准化使各工艺设备按照统一标准及接口进行数据通信,实现深度信息融合与系统高效协同,从根本上解决不同底层设备之间信息深度融合难的问题。该技术成果具有很强的适用性,尤其适合流程制造行业的智能工厂的数据接口规划。通过生产智能化管理,产线在生产效率、产品品质等多个方面得到提升,工厂的能源管理效果显著,单位生产的综合成本从4880元/万瓶降低到4788元/万瓶,成为企业节能增效的示范工厂,今后将会在多个基地推广应用。

四、存在的问题和改进的方向

该食品饮料流程制造智能化工厂项目是娃哈哈针对食品饮料行业特点,结合娃哈哈全国性集团化管理的特点,通过信息技术与制造技术深度融合来实现的传统食品饮料制造业的智能化转型。未来的发展方向会以企业运营数字化为核心,结合“互联网+”的理念,采用网络技术、信息技术、现代化的传感控制技术,通过对整个集团的经营信息系统建设、工厂智能化监控建设和数字化工厂建设,将食品饮料研发、制造、销售从传统模式向数字化、智能化、网络化升级,实现内部高效精细管理、优化外部供应链的协同,推动整个产业链向数字化、智能化、绿色化发展,提升食品安全全程保障体系。