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2019全景工博会
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给甜蜜的糖果中加点儿智慧——施耐德电气EcoStruxure工厂解决方案助力蕴之宝打造智慧的数字化糖果工厂

  2020年02月11日  

  世界上可能再也没有哪种食物能够像糖果一样——跨越年龄、性别和肤色的鸿沟,让每一个品尝到它的人都感到身心愉悦。缤纷多彩的糖果,装点了孩童时期最美好的记忆,见证了情侣之间最浪漫的回忆,也是家人、朋友聚会时必不可少的调剂。

  糖果,是一种令人幸福的食物;而制造糖果,则是一项“甜蜜”的事业。江苏蕴之宝食品科技有限公司(蕴之宝)的董事长许玉忠,从事的正是这项“给世界送去甜蜜”的美好事业。

  自1995年成立以来,经过二十多年的不断创新,蕴之宝已经成为中国领先的糖果生产商和出口企业,形成了包括口香糖、拐杖糖、软糖在内的200余种高中低档糖果产品,与许多国际知名连锁超市达成深度合作。

  随着企业的快速发展,消费市场的瞬息万变以及合作伙伴对工厂管理水平要求的不断提升,蕴之宝迫切希望通过建立智能化的管理系统,提升生产效率和质量控制,提高生产过程管控水平,以真正打造行业领先的智能化工厂。因此,蕴之宝选择跟有着丰富智能工厂实施落地经验的施耐德电气进行合作,共同在江苏盐城建设智慧新工厂,这也是目前国内规模最大的糖果生产基地。

  许玉忠对此表示:“施耐德电气在深刻理解蕴之宝发展建设的基础上,对工厂进行了全面的、面向未来的数字化规划,为我们提供了从咨询式服务,到智能工厂整体方案设计,再到软硬件系统交付与实施的整套EcoStruxure工厂解决方案,为我们智慧工厂的建设提供了很大的助力。”

  深入洞察客户需求

  在传统项目中,往往是由客户描述期望,然后方案供应商告诉客户自身具备哪些能力,能够提供哪些设备、软件和系统,最后由客户来决定是否要购买采用这些产品和方案。

  如果客户有着非常明确的需求,这种基于产品的传统销售模式是可行的,就好比病人知道自己得了感冒,去药房对症购买相应的感冒药即可。因为食品饮料行业企业对于“智慧化的糖果工厂应该是什么样的”以及“智慧化的糖果工厂应该怎么建设”这些问题,并没有形成非常成型的想法。

  因此,施耐德电气首先为蕴之宝提供了全面而深入的咨询式服务,这个过程就像是帮蕴之宝进行了一次专业“体检”,以期深入挖掘客户的需求,然后才进一步提供智能工厂的整体设计方案,最后再进行交付与实施。

  施耐德电气的专家顾问连续数月亲赴蕴之宝的生产现场,深入了解了客户的整个生产管理过程,然后利用自身在食品饮料行业的专业知识,帮助客户分析其哪些点做得比较好,哪些点尚有待提升,施耐德电气的哪些解决方案可以帮助其进行改进……通过这种抽丝剥茧的方式,施耐德电气一点一点的挖掘出了蕴之宝的真实需求,智慧糖果工厂的蓝图也在大家的脑海里变得越发清晰。

  通过梳理,施耐德电气发现,蕴之宝存在的最大挑战就是工厂的生产和管理主要依赖人工,所以缺乏标准化和规范化,由此带来了一系列问题。

  在质量管理方面,不同的操作工在对同一条产线进行操作的时候可能会出现一定程度的偏差,从而造成最终产品质量的波动。举例来说,过去在蕴之宝位于连云港的老工厂里,需要依靠人工来进行投料,每个原料包至少重达四五十斤,一天需要投料上百包,不但效率低下,而且对操作工的身体也是一种很大的负担。当操作工感觉到疲倦的时候,投料的精准度自然就会下降。

  在生产运营方面,蕴之宝的整个生产运营过程不够透明,不同层级的管理人员无法第一时间掌握自己关注的信息。这是因为蕴之宝过去主要采用纸质的方式记录产品信息并进行单据的流转,一个班次的工人完成工作并记录之后,再交接给下一个班次的工人,交接的过程很有可能会出错,记录的数据可信度也不高。

  当管理层需要了解生产相关的数据时,工厂负责人还需要整理纸质报表再递交,中间会出现延迟,从而耽误决策的及时性。管理人员若想对物料、质量、销售进行追溯,更是异常困难。

  另外,在这种“黑箱”状态下,一旦生产设备出现故障,机器重修、多修、不及时修的情况就会拖慢生产效率,严重时甚至会影响正常生产。

  在知识积累方面,过度依靠人工使得熟练工的操作经验没办法固化在系统里,也不利于经验的积累和传承。

  基于这些问题,施耐德电气有的放矢地为蕴之宝提供了覆盖EcoStruxure三层架构、包括Modicon M580及M340 PLC、AVEVA SCADA系统、Historian实时数据库软件和制造执行系统(MES)等全面的自动化与数字化解决方案。

  有序生产背后的“功臣”

  走进蕴之宝盐城新工厂偌大的胶姆糖生产车间里,只能看到少数的几个操作工在忙碌着,自动化设备承担了大部分的工作——原料通过真空自动上料系统进入搅拌缸内,糖粉、香料和胶基被均匀的混合在一起,然后经由挤出成型机变成泡泡糖的雏形,接着再经过压条、切割和包装,穿好“彩色外衣”的泡泡糖就排着队的从生产线里钻出来了。不久之后,这些糖果就会被四通八达的物流网络运往全世界。

  一切都是那么的灵活高效、井然有序,而这背后都离不开工厂里两位“护卫”的功劳。

  以Modicon M580及M340 PLC为代表的硬件设备是蕴之宝盐城新工厂得以实现高效自动化生产的基础。它们是产线上“看得见的护卫”, 用稳定可靠的性能保证了生产的持续不间断。尤其是Modicon M580 PLC,完全基于工业以太网实现连接和通讯,保障了现场工艺过程中原始数据的实时准确获取,从而有效助力蕴之宝的数字化转型和智能化生产。

  MES系统则是产线上“看不见的护卫”,它使得蕴之宝的所有业务都能围绕订单的生产有序运作,实现生产的透明化和高效协同,快速响应国内外客户对上万种糖果的灵活需求。

  具体来说,MES系统能够接收来自ERP系统中的生产订单,将订单按约束条件分配给各个生产线形成批次计划,进而分解成工单,工单绑定生产标准和配方下发给控制系统,实现标准化控制和防差错。

  在生产过程中,MES系统可以从Historian实时数据库中获取各个工单的产量、物料消耗、质检信息、设备运行信息以及能耗信息等,这些数据也是后期实现生产过程追踪追溯的基础。一方面,一旦产品质量或设备出现了什么问题,工厂管理者能够立即实现从原料、生产、成品到出入库环节的反向追溯;另一方面,决策层也能通过手机或电脑等终端实时知道订单的执行进度,产线有没有富余产能等重要信息….这都为其决策过程提供了很好的支持。

  此外,MES系统在食品安全的管控方面也能发挥重要作用。我们知道,食品安全是企业的生命线,MES系统能够对蕴之宝工厂所生产糖果的添加剂从产品配方、配料、自动投料这三个环节进行严格的三级管控,从而有效防止食品安全事件的发生。据蕴之宝智能化工程师於维康介绍,蕴之宝的食品安全工程师为每种产品都设定了安全的添加剂使用量范围,一旦超出标准,系统会实时发出警报,真空上料机也会立即暂停上料。

  第三,在产品质量管理方面,MES系统会按照规程自动触发检验,同时记录生产过程以及成品下线时的质量检验化验数据,保证下线产品质量的百分百合格以及整个生产过程的标准化、规范化。

  最后,MES系统配合SCADA系统,还能针对不同的设备制定不同的预警策略,以机器学习的方式建立预警模型,从而对设备进行预测性维护管理,保证设备在生产中保持最佳运营状态

  许玉忠对施耐德电气的这套解决方案和系统给予了高度评价:“从2018年12月引进引用这一整套方案和系统后,我们的生产工艺流程得到了优化,物料的管控和质量控制水平得到了提升,与之前相比,工厂的生产运营效率提高了10%,稳定性提升了15%,人工时节约30%,直接生产成本降低了5%。”

  追求卓越路上的最好助力

  把企业做深、做透,一直是许玉忠长期不懈的追求。

  “所谓做深,就是要把我们现有的200多种产品全都做到极致,哪怕只是一根棒棒糖,我们也希望它是行业中感官最好、口味最好、客户最喜欢的品种;所谓做透,就是把产品品类关联到地区的消费人群中,因为不同地区的人群对糖果口感和甜度的要求各有差异,我们会据此进行工艺配方上的调整。”许玉忠感慨道,“未来,随着企业智能化、数字化综合实力的进一步提升,我们致力于将蕴之宝打造成为国内乃至全球糖果行业的标杆企业,让智慧的糖果为人们的生活增添更多美好的瞬间。”

  在向“世界级标杆企业”这个目标不断前进的路上,蕴之宝也需要一位世界级的合作伙伴一起携手向前,因此蕴之宝选择施耐德电气作为其追求卓越路上的助力。

  於维康评价道:“我们之所以选择施耐德电气——第一,是因为施耐德电气在食品行业具备丰富的经验,也有很多落地的智能工厂实践;第二,是因为施耐德电气能够提供最为完整的综合解决方案;最后,也是非常重要的一点,施耐德电气还为我们分享了许多先进的管理经验和精益管理理念。”

  过去,蕴之宝的生产流程和管理流程中存在一些繁琐、低效的冗余环节,且员工之间的职责不明确。施耐德电气通过梳理,帮助蕴之宝减少了很多不必要的中间环节,使信息的传递更加顺畅,并且用系统来将职责明确到人,杜绝相互推诿现象的发生。

  结语

  早在史前时期,人类就已知道从鲜果、蜂蜜、植物中摄取甜味食物;后来,人类学会了用手工的方式从谷物、甘蔗等物质中制糖;再后来,机械化的生产线取代了手工作坊;而现在和更远的将来,以蕴之宝为代表的制造商则能够用智慧化的生产线,赋予糖果无限的可能。

标签:施耐德电气 EcoStruxure工厂解决方案我要反馈
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