以數字化夯實糧油產業(yè)根基,守護“天下糧倉”
民以食為天,我國是糧食生產大國,糧食總產量連續(xù)9年穩(wěn)定在1.3萬億斤以上。在糧食產量持續(xù)交出“豐收答卷”的背后,離不開中游生產環(huán)節(jié)的支撐:作為糧油產業(yè)鏈結構中的關鍵樞紐,中游生產環(huán)節(jié)承擔著最大化利用糧油原料、保障市場供給的重任。
然而,不容忽視的是,我國糧食在增產豐收的同時,在儲藏、運輸、加工等環(huán)節(jié)依然存在浪費現象。與此同時,伴隨消費者個性化、高端化、綠色化需求的不斷涌現,糧油產品從原料到工藝流程也日益復雜,我國糧油行業(yè)正加速從傳統粗放型加工模式向精深加工模式轉型,并朝著規(guī)?;a和集約式經營方向轉變。此外,隨著赤蘚糖醇、聚乳酸等符合國家營養(yǎng)健康、綠色環(huán)保的新產品不斷涌現,糧油行業(yè)整體生產技術水平得以大幅提升,并帶動糧油產品收率、能耗等指標不斷優(yōu)化,行業(yè)呈現出技術創(chuàng)新與綠色健康相融合的新趨勢。
面對當下的機遇與挑戰(zhàn),糧油企業(yè)該如何走好高質量發(fā)展之路?施耐德電氣認為,利用數字化手段構建一體化制造運營管控和精益化流程優(yōu)化管理,進行持續(xù)的降本增效,是糧油企業(yè)高質量發(fā)展的必經之路。
立足糧油企業(yè)數字化轉型的真實需求和行業(yè)發(fā)展趨勢,施耐德電氣可提供以咨詢引領,覆蓋產線級、工廠級與集團級三個層級的縱向數字化解決方案,助力提升產線智能化水平的同時,幫助客戶保障生產安全與合規(guī)并優(yōu)化產能和能耗,進而賦能企業(yè)增強全生命周期節(jié)糧減損的能力。
軟硬件一體化 助力提升產線運營效率
隨著消費需求日益多樣化,企業(yè)柔性化生產需求不斷增長、產線設備越來越多、工藝流程的調整優(yōu)化也愈發(fā)頻繁。然而,傳統自動化軟硬件各自獨有的綜合的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)導致了生產設備與控制系統的強力捆綁,不利于工業(yè)OT和IT融合,成為企業(yè)進一步提升柔性化生產能力的“桎梏”。
針對糧油企業(yè)在產線層面的升級需求,施耐德電氣提供涵蓋EcoStruxure開放自動化平臺、EcoStruxure過程控制專家、APC先進過程控制系統和AVEVA RTO 實時在線優(yōu)化等軟件,以及終端硬件設備包括PLC、HMI、變頻器、智能儀表等,通過集成智能設備+生產控制平臺,助力工廠提升產線流程自動化、生產柔性化和運營智能化水平,釋放高效生產力,打造可靠的產品質量控制體系。其中,
EcoStruxure 開放自動化平臺基于IEC 61499的集成開發(fā)環(huán)境,可用于設計、部署和管理工業(yè)控制系統,支持“即插即用”的自動化軟件組件方式。EcoStruxure 開放自動化平臺能夠跨OT和IT設備的異構架構,對分布式自動化應用建模,以資產為中心,采用事件驅動和分布式部署,徹底打破傳統應用中控制程序基于專有硬件工作、無法在不同工業(yè)領域無縫運行的障礙;結合數字孿生、預測性維護等創(chuàng)新技術,還可助力客戶提升工程效率和運營效率,支持生產設備的靈活調整以快速應對供需側變化,賦能糧油企業(yè)在整個生命周期的漸進式升級。
以某跨國糧油加工集團為例,該集團目前正在與施耐德電氣深入合作,通過將產線的半連續(xù)流程庫轉到IEC 61499國際標準,率先在其內部推行工業(yè)自動化。未來,該集團計劃逐步將其應用庫與廠家平臺解耦,依托真正的開放自動化來釋放自身強大的創(chuàng)新生產力。
“數據+建設運行”雙平臺,打造智慧糧油工廠
基于從現場生產要素的數據采集到工廠運營側的數據流通和共享,糧油企業(yè)能夠進一步對數據進行處理、分析并形成能夠對自身生產和運營加以指導的洞察,最大化發(fā)揮數據價值。為此,施耐德電氣在工廠層面提供集數據采集、存儲、清洗、分析于一體的數據平臺,以及包含數字交付平臺搭建、生產與倉儲、設備和能源管理等全方位職能的工廠建設運行平臺,助力客戶打造智慧糧油工廠,實現數字化建設與智能化運營。
數據平臺涵蓋EcoStruxure IoT工業(yè)互聯網平臺、AVEVA PI System大數據管理平臺和AVEVA Wonderware平臺。其中,
EcoStruxure IoT工業(yè)互聯網平臺以底層智能設備為依托,全面覆蓋邊緣、平臺及應用側層級功能,可與糧油企業(yè)現有的信息化系統“無縫融合”,搭建智慧糧油加工業(yè)物聯網平臺,通過提供卓越的數據采集、存儲與智能分析服務和功能齊全的應用軟件,達到高效設備、控制物聯、感知互聯與協同智聯的目標。此外,借助傳感器和監(jiān)測設備,還能將農田、倉儲和運輸環(huán)節(jié)連接到互聯網,幫助工人實時監(jiān)測和收集土壤濕度、溫度、作物生長情況、倉儲環(huán)境等數據,進而助力農戶、農業(yè)企業(yè)做出更準確的決策,提高農作物產量和質量。
工廠建設運行平臺涵蓋AVEVA AIM數字化交付系統、MOM生產運營管理系統、EcoStruxure預測性維護顧問(PMA)、EMS能源管理系統解決方案和ProLeiT Plant iT過程控制系統。其中,
MOM生產運營管理系統以糧油產品質量追溯為核心、糧油生產為主線,覆蓋生產、質量、倉儲、運維四個方面,可實現生產經營活動全局可觀、可測、可控、可優(yōu)化的閉環(huán)管理,助力糧油企業(yè)實現更短的產品創(chuàng)新周期、更高的產品質量與安全性、更標準的配方與工藝控制,以及更透明的全流程精益管理,在提升效率的同時減少浪費,實現降本增效。
EcoStruxure預測性維護顧問基于智能感知技術,并利用設備機理+數理模型驅動的一種AIoT智能故障預測技術,可在復雜的糧油生產環(huán)境中持續(xù)預測并準確診斷各種設備基礎部件的故障類型,通過對相關設備進行保養(yǎng)維護,減少設備意外宕機次數并延長設備使用壽命,從而增加設備利用率并降低維護成本。
EMS能源管理系統作為具有完整能源監(jiān)控、管理、分析和優(yōu)化功能的一體化計算機信息系統,是糧油加工企業(yè)自動化和信息化的重要組成部分,可為企業(yè)能源管理提供自動化和信息化手段和方法。該系統可銜接ERP、MES,幫助糧油加工企業(yè)建立能源管理基礎平臺,增強能源利用效率,并實現對廠內能源的輸送、分配、轉換、使用等各個關鍵環(huán)節(jié)的全面監(jiān)控和調度;而在建立能源數據分析平臺后,還能實現能源數據統計的客觀、實時、高效呈現,為企業(yè)提供能源管理決策支持。此外,通過建立先進、高效且最適合工廠的能源管理模式,并結合能源模型,該系統能夠從能源歷史數據中挖掘信息價值,助力企業(yè)能源管理的持續(xù)減碳。
針對整體能耗狀況監(jiān)控和數據透明化管理的需求,施耐德電氣為某國有大型糧油公司提供了EMS能源管理數采及分析平臺解決方案,以智能化能源管理助力其工廠進行數字化升級。通過建立能源數據自動采集網絡,該公司實現了對全廠范圍內能源計量數據的實時采集和數據清洗,并結合產量數據用于能效評價,為用能問題診斷及節(jié)能改造提供了依據。此外,EMS能源管理系統通過對該企業(yè)的電站、淀粉加工車間、果糖車間、糊精車間和倉儲車間等實施能源數據的接入、存儲、匯總、分析、預警和展示,建立起全廠完整的能源自動數采網絡架構、三級能耗KPI分析體系和智能分析平臺,不僅實現了車間級別的能耗分析和用能成本分析,還達成了能源管理系統與其他多系統間的數據聯通共享。
咨詢引領,推動集團級戰(zhàn)略部署
當下,糧油行業(yè)整體呈現出產能向優(yōu)勢企業(yè)聚焦、需求向多元行業(yè)擴散和產品向縱深加工升級三大趨勢,智能、透明、綠色和協同成為引領糧油產業(yè)升級的核心方向。越來越多糧油深加工企業(yè)開始借助數字化手段,一方面對生產制造及供應鏈端進行集中管控,以提升產品迭代的敏捷度和產品質量標準;另一方面構建以生產管控為核心的生產數字化管理平臺,提升管理效率,從而實現智能制造。
對此,在集團層面,施耐德電氣將基于自身在糧油行業(yè)豐富的技術積累和多年實踐經驗,在明確企業(yè)真實需求的基礎上,提供以咨詢引領的、覆蓋從規(guī)劃到落地的全生命周期服務,涵蓋頂層規(guī)劃、供應鏈咨詢、精益咨詢、數字化工廠規(guī)劃、能源管理(及碳管理)咨詢及一體化生產調度、集成運營管理在內的集團級規(guī)劃、工廠級智能制造規(guī)劃以及燈塔工廠規(guī)劃等咨詢服務,幫助客戶理清戰(zhàn)略思路并挖掘新的業(yè)務潛能。
施耐德電氣深耕中國市場近四十年,將依托完備的數字化產品、領先技術和豐富經驗,致力于為客戶提供貫通企業(yè)設計、建造、運營與維護全生命周期的數字化解決方案與服務,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)的生產體系,以創(chuàng)新的數字技術為糧油產業(yè)的高質量發(fā)展不斷注入強勁動力。
關于施耐德電氣
施耐德電氣的宗旨,是賦能所有人對能源和資源的最大化利用,推動人類進步與可持續(xù)的共同發(fā)展。我們稱之為 Life Is On。
我們的使命是成為您實現高效和可持續(xù)發(fā)展的數字化伙伴。
我們推動數字化轉型,服務于家居、樓宇、數據中心、基礎設施和工業(yè)市場。我們通過集成世界領先的工藝和能源管理技術,從終端到云的互聯互通產品、控制、軟件和服務,貫穿業(yè)務全生命周期,實現整合的企業(yè)級管理。
我們是一家擁有本土化優(yōu)勢的全球企業(yè),致力于推動開放的技術及合作伙伴生態(tài)圈,積極踐行有意義、包容和賦能的共同價值觀。
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