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以數(shù)字化夯實(shí)糧油產(chǎn)業(yè)根基,守護(hù)“天下糧倉”
來源: 施耐德電氣作者: 施耐德電氣時(shí)間:2024-01-18 10:33:10點(diǎn)擊:619

民以食為天,我國(guó)是糧食生產(chǎn)大國(guó),糧食總產(chǎn)量連續(xù)9年穩(wěn)定在1.3萬億斤以上。在糧食產(chǎn)量持續(xù)交出“豐收答卷”的背后,離不開中游生產(chǎn)環(huán)節(jié)的支撐:作為糧油產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵樞紐,中游生產(chǎn)環(huán)節(jié)承擔(dān)著最大化利用糧油原料、保障市場(chǎng)供給的重任。

然而,不容忽視的是,我國(guó)糧食在增產(chǎn)豐收的同時(shí),在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)依然存在浪費(fèi)現(xiàn)象。與此同時(shí),伴隨消費(fèi)者個(gè)性化、高端化、綠色化需求的不斷涌現(xiàn),糧油產(chǎn)品從原料到工藝流程也日益復(fù)雜,我國(guó)糧油行業(yè)正加速從傳統(tǒng)粗放型加工模式向精深加工模式轉(zhuǎn)型,并朝著規(guī)?;a(chǎn)和集約式經(jīng)營(yíng)方向轉(zhuǎn)變。此外,隨著赤蘚糖醇、聚乳酸等符合國(guó)家營(yíng)養(yǎng)健康、綠色環(huán)保的新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),糧油行業(yè)整體生產(chǎn)技術(shù)水平得以大幅提升,并帶動(dòng)糧油產(chǎn)品收率、能耗等指標(biāo)不斷優(yōu)化,行業(yè)呈現(xiàn)出技術(shù)創(chuàng)新與綠色健康相融合的新趨勢(shì)。

面對(duì)當(dāng)下的機(jī)遇與挑戰(zhàn),糧油企業(yè)該如何走好高質(zhì)量發(fā)展之路?施耐德電氣認(rèn)為,利用數(shù)字化手段構(gòu)建一體化制造運(yùn)營(yíng)管控和精益化流程優(yōu)化管理,進(jìn)行持續(xù)的降本增效,是糧油企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。

立足糧油企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的真實(shí)需求和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),施耐德電氣可提供以咨詢引領(lǐng),覆蓋產(chǎn)線級(jí)、工廠級(jí)集團(tuán)級(jí)三個(gè)層級(jí)的縱向數(shù)字化解決方案,助力提升產(chǎn)線智能化水平的同時(shí),幫助客戶保障生產(chǎn)安全與合規(guī)并優(yōu)化產(chǎn)能和能耗,進(jìn)而賦能企業(yè)增強(qiáng)全生命周期節(jié)糧減損的能力。

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軟硬件一體化 助力提升產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)效率

隨著消費(fèi)需求日益多樣化,企業(yè)柔性化生產(chǎn)需求不斷增長(zhǎng)、產(chǎn)線設(shè)備越來越多、工藝流程的調(diào)整優(yōu)化也愈發(fā)頻繁。然而,傳統(tǒng)自動(dòng)化軟硬件各自獨(dú)有的綜合的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)導(dǎo)致了生產(chǎn)設(shè)備與控制系統(tǒng)的強(qiáng)力捆綁,不利于工業(yè)OTIT融合,成為企業(yè)進(jìn)一步提升柔性化生產(chǎn)能力的“桎梏”。

針對(duì)糧油企業(yè)在產(chǎn)線層面的升級(jí)需求,施耐德電氣提供涵蓋EcoStruxure開放自動(dòng)化平臺(tái)、EcoStruxure過程控制專家、APC先進(jìn)過程控制系統(tǒng)和AVEVA RTO 實(shí)時(shí)在線優(yōu)化等軟件,以及終端硬件設(shè)備包括PLC、HMI、變頻器、智能儀表等,通過集成智能設(shè)備+生產(chǎn)控制平臺(tái),助力工廠提升產(chǎn)線流程自動(dòng)化、生產(chǎn)柔性化和運(yùn)營(yíng)智能化水平,釋放高效生產(chǎn)力,打造可靠的產(chǎn)品質(zhì)量控制體系。其中,

l   EcoStruxure 開放自動(dòng)化平臺(tái)基于IEC 61499的集成開發(fā)環(huán)境,可用于設(shè)計(jì)、部署和管理工業(yè)控制系統(tǒng),支持“即插即用”的自動(dòng)化軟件組件方式。EcoStruxure 開放自動(dòng)化平臺(tái)能夠跨OTIT設(shè)備的異構(gòu)架構(gòu),對(duì)分布式自動(dòng)化應(yīng)用建模,以資產(chǎn)為中心,采用事件驅(qū)動(dòng)和分布式部署,徹底打破傳統(tǒng)應(yīng)用中控制程序基于專有硬件工作、無法在不同工業(yè)領(lǐng)域無縫運(yùn)行的障礙;結(jié)合數(shù)字孿生、預(yù)測(cè)性維護(hù)等創(chuàng)新技術(shù),還可助力客戶提升工程效率和運(yùn)營(yíng)效率,支持生產(chǎn)設(shè)備的靈活調(diào)整以快速應(yīng)對(duì)供需側(cè)變化,賦能糧油企業(yè)在整個(gè)生命周期的漸進(jìn)式升級(jí)。

以某跨國(guó)糧油加工集團(tuán)為例,該集團(tuán)目前正在與施耐德電氣深入合作,通過將產(chǎn)線的半連續(xù)流程庫轉(zhuǎn)到IEC 61499國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),率先在其內(nèi)部推行工業(yè)自動(dòng)化。未來,該集團(tuán)計(jì)劃逐步將其應(yīng)用庫與廠家平臺(tái)解耦,依托真正的開放自動(dòng)化來釋放自身強(qiáng)大的創(chuàng)新生產(chǎn)力。

“數(shù)據(jù)+建設(shè)運(yùn)行”雙平臺(tái),打造智慧糧油工廠

基于從現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要素的數(shù)據(jù)采集到工廠運(yùn)營(yíng)側(cè)的數(shù)據(jù)流通和共享,糧油企業(yè)能夠進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析并形成能夠?qū)ψ陨砩a(chǎn)和運(yùn)營(yíng)加以指導(dǎo)的洞察,最大化發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值。為此,施耐德電氣工廠層面提供集數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、清洗、分析于一體的數(shù)據(jù)平臺(tái),以及包含數(shù)字交付平臺(tái)搭建、生產(chǎn)與倉儲(chǔ)、設(shè)備和能源管理等全方位職能的工廠建設(shè)運(yùn)行平臺(tái),助力客戶打造智慧糧油工廠,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)與智能化運(yùn)營(yíng)。

數(shù)據(jù)平臺(tái)涵蓋EcoStruxure IoT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、AVEVA PI System大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和AVEVA Wonderware平臺(tái)。其中,

l   EcoStruxure IoT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以底層智能設(shè)備為依托,全面覆蓋邊緣、平臺(tái)及應(yīng)用側(cè)層級(jí)功能,可與糧油企業(yè)現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)“無縫融合”,搭建智慧糧油加工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),通過提供卓越的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與智能分析服務(wù)和功能齊全的應(yīng)用軟件,達(dá)到高效設(shè)備、控制物聯(lián)、感知互聯(lián)與協(xié)同智聯(lián)的目標(biāo)。此外,借助傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備,還能將農(nóng)田、倉儲(chǔ)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)連接到互聯(lián)網(wǎng),幫助工人實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和收集土壤濕度、溫度、作物生長(zhǎng)情況、倉儲(chǔ)環(huán)境等數(shù)據(jù),進(jìn)而助力農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)企業(yè)做出更準(zhǔn)確的決策,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

工廠建設(shè)運(yùn)行平臺(tái)涵蓋AVEVA AIM數(shù)字化交付系統(tǒng)、MOM生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、EcoStruxure預(yù)測(cè)性維護(hù)顧問(PMA)、EMS能源管理系統(tǒng)解決方案和ProLeiT Plant iT過程控制系統(tǒng)。其中,

l   MOM生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)以糧油產(chǎn)品質(zhì)量追溯為核心、糧油生產(chǎn)為主線,覆蓋生產(chǎn)、質(zhì)量、倉儲(chǔ)、運(yùn)維四個(gè)方面,可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)全局可觀、可測(cè)、可控、可優(yōu)化的閉環(huán)管理,助力糧油企業(yè)實(shí)現(xiàn)更短的產(chǎn)品創(chuàng)新周期、更高的產(chǎn)品質(zhì)量與安全性、更標(biāo)準(zhǔn)的配方與工藝控制,以及更透明的全流程精益管理,在提升效率的同時(shí)減少浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)降本增效。

l   EcoStruxure預(yù)測(cè)性維護(hù)顧問基于智能感知技術(shù),并利用設(shè)備機(jī)理+數(shù)理模型驅(qū)動(dòng)的一種AIoT智能故障預(yù)測(cè)技術(shù),可在復(fù)雜的糧油生產(chǎn)環(huán)境中持續(xù)預(yù)測(cè)并準(zhǔn)確診斷各種設(shè)備基礎(chǔ)部件的故障類型,通過對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù),減少設(shè)備意外宕機(jī)次數(shù)并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,從而增加設(shè)備利用率并降低維護(hù)成本。

l   EMS能源管理系統(tǒng)作為具有完整能源監(jiān)控、管理、分析和優(yōu)化功能的一體化計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng),是糧油加工企業(yè)自動(dòng)化和信息化的重要組成部分,可為企業(yè)能源管理提供自動(dòng)化和信息化手段和方法。該系統(tǒng)可銜接ERP、MES,幫助糧油加工企業(yè)建立能源管理基礎(chǔ)平臺(tái),增強(qiáng)能源利用效率,并實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)能源的輸送、分配、轉(zhuǎn)換、使用等各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的全面監(jiān)控和調(diào)度;而在建立能源數(shù)據(jù)分析平臺(tái)后,還能實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的客觀、實(shí)時(shí)、高效呈現(xiàn),為企業(yè)提供能源管理決策支持。此外,通過建立先進(jìn)、高效且最適合工廠的能源管理模式,并結(jié)合能源模型,該系統(tǒng)能夠從能源歷史數(shù)據(jù)中挖掘信息價(jià)值,助力企業(yè)能源管理的持續(xù)減碳。

針對(duì)整體能耗狀況監(jiān)控和數(shù)據(jù)透明化管理的需求,施耐德電氣為某國(guó)有大型糧油公司提供了EMS能源管理數(shù)采及分析平臺(tái)解決方案,以智能化能源管理助力其工廠進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)。通過建立能源數(shù)據(jù)自動(dòng)采集網(wǎng)絡(luò),該公司實(shí)現(xiàn)了對(duì)全廠范圍內(nèi)能源計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和數(shù)據(jù)清洗,并結(jié)合產(chǎn)量數(shù)據(jù)用于能效評(píng)價(jià),為用能問題診斷及節(jié)能改造提供了依據(jù)。此外,EMS能源管理系統(tǒng)通過對(duì)該企業(yè)的電站、淀粉加工車間、果糖車間、糊精車間和倉儲(chǔ)車間等實(shí)施能源數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)、匯總、分析、預(yù)警和展示,建立起全廠完整的能源自動(dòng)數(shù)采網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、三級(jí)能耗KPI分析體系和智能分析平臺(tái),不僅實(shí)現(xiàn)了車間級(jí)別的能耗分析和用能成本分析,還達(dá)成了能源管理系統(tǒng)與其他多系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)聯(lián)通共享。

咨詢引領(lǐng),推動(dòng)集團(tuán)級(jí)戰(zhàn)略部署

當(dāng)下,糧油行業(yè)整體呈現(xiàn)出產(chǎn)能向優(yōu)勢(shì)企業(yè)聚焦、需求向多元行業(yè)擴(kuò)散和產(chǎn)品向縱深加工升級(jí)三大趨勢(shì),智能、透明、綠色和協(xié)同成為引領(lǐng)糧油產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心方向。越來越多糧油深加工企業(yè)開始借助數(shù)字化手段,一方面對(duì)生產(chǎn)制造及供應(yīng)鏈端進(jìn)行集中管控,以提升產(chǎn)品迭代的敏捷度和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);另一方面構(gòu)建以生產(chǎn)管控為核心的生產(chǎn)數(shù)字化管理平臺(tái),提升管理效率,從而實(shí)現(xiàn)智能制造。

對(duì)此,在集團(tuán)層面施耐德電氣將基于自身在糧油行業(yè)豐富的技術(shù)積累和多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在明確企業(yè)真實(shí)需求的基礎(chǔ)上,提供以咨詢引領(lǐng)的、覆蓋從規(guī)劃到落地的全生命周期服務(wù),涵蓋頂層規(guī)劃、供應(yīng)鏈咨詢、精益咨詢、數(shù)字化工廠規(guī)劃、能源管理(及碳管理)咨詢及一體化生產(chǎn)調(diào)度、集成運(yùn)營(yíng)管理在內(nèi)的集團(tuán)級(jí)規(guī)劃、工廠級(jí)智能制造規(guī)劃以及燈塔工廠規(guī)劃等咨詢服務(wù),幫助客戶理清戰(zhàn)略思路并挖掘新的業(yè)務(wù)潛能。

施耐德電氣深耕中國(guó)市場(chǎng)近四十年,將依托完備的數(shù)字化產(chǎn)品、領(lǐng)先技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn),致力于為客戶提供貫通企業(yè)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)全生命周期的數(shù)字化解決方案與服務(wù),賦能糧油加工企業(yè)打造更加安全合規(guī)、智能透明、可持續(xù)的生產(chǎn)體系,以創(chuàng)新的數(shù)字技術(shù)為糧油產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展不斷注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

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