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2020(首屆)中國數字物流云展會
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給甜蜜的糖果中加點兒智慧——施耐德電氣EcoStruxure工廠解決方案助力蘊之寶打造智慧的數字化糖果工廠

  2020年02月11日  

  世界上可能再也沒有哪種食物能夠像糖果一樣——跨越年齡、性別和膚色的鴻溝,讓每一個品嘗到它的人都感到身心愉悅。繽紛多彩的糖果,裝點了孩童時期最美好的記憶,見證了情侶之間最浪漫的回憶,也是家人、朋友聚會時必不可少的調劑。

  糖果,是一種令人幸福的食物;而制造糖果,則是一項“甜蜜”的事業。江蘇蘊之寶食品科技有限公司(蘊之寶)的董事長許玉忠,從事的正是這項“給世界送去甜蜜”的美好事業。

  自1995年成立以來,經過二十多年的不斷創新,蘊之寶已經成為中國領先的糖果生產商和出口企業,形成了包括口香糖、拐杖糖、軟糖在內的200余種高中低檔糖果產品,與許多國際知名連鎖超市達成深度合作。

  隨著企業的快速發展,消費市場的瞬息萬變以及合作伙伴對工廠管理水平要求的不斷提升,蘊之寶迫切希望通過建立智能化的管理系統,提升生產效率和質量控制,提高生產過程管控水平,以真正打造行業領先的智能化工廠。因此,蘊之寶選擇跟有著豐富智能工廠實施落地經驗的施耐德電氣進行合作,共同在江蘇鹽城建設智慧新工廠,這也是目前國內規模最大的糖果生產基地。

  許玉忠對此表示:“施耐德電氣在深刻理解蘊之寶發展建設的基礎上,對工廠進行了全面的、面向未來的數字化規劃,為我們提供了從咨詢式服務,到智能工廠整體方案設計,再到軟硬件系統交付與實施的整套EcoStruxure工廠解決方案,為我們智慧工廠的建設提供了很大的助力。”

  深入洞察客戶需求

  在傳統項目中,往往是由客戶描述期望,然后方案供應商告訴客戶自身具備哪些能力,能夠提供哪些設備、軟件和系統,最后由客戶來決定是否要購買采用這些產品和方案。

  如果客戶有著非常明確的需求,這種基于產品的傳統銷售模式是可行的,就好比病人知道自己得了感冒,去藥房對癥購買相應的感冒藥即可。因為食品飲料行業企業對于“智慧化的糖果工廠應該是什么樣的”以及“智慧化的糖果工廠應該怎么建設”這些問題,并沒有形成非常成型的想法。

  因此,施耐德電氣首先為蘊之寶提供了全面而深入的咨詢式服務,這個過程就像是幫蘊之寶進行了一次專業“體檢”,以期深入挖掘客戶的需求,然后才進一步提供智能工廠的整體設計方案,最后再進行交付與實施。

  施耐德電氣的專家顧問連續數月親赴蘊之寶的生產現場,深入了解了客戶的整個生產管理過程,然后利用自身在食品飲料行業的專業知識,幫助客戶分析其哪些點做得比較好,哪些點尚有待提升,施耐德電氣的哪些解決方案可以幫助其進行改進……通過這種抽絲剝繭的方式,施耐德電氣一點一點的挖掘出了蘊之寶的真實需求,智慧糖果工廠的藍圖也在大家的腦海里變得越發清晰。

  通過梳理,施耐德電氣發現,蘊之寶存在的最大挑戰就是工廠的生產和管理主要依賴人工,所以缺乏標準化和規范化,由此帶來了一系列問題。

  在質量管理方面,不同的操作工在對同一條產線進行操作的時候可能會出現一定程度的偏差,從而造成最終產品質量的波動。舉例來說,過去在蘊之寶位于連云港的老工廠里,需要依靠人工來進行投料,每個原料包至少重達四五十斤,一天需要投料上百包,不但效率低下,而且對操作工的身體也是一種很大的負擔。當操作工感覺到疲倦的時候,投料的精準度自然就會下降。

  在生產運營方面,蘊之寶的整個生產運營過程不夠透明,不同層級的管理人員無法第一時間掌握自己關注的信息。這是因為蘊之寶過去主要采用紙質的方式記錄產品信息并進行單據的流轉,一個班次的工人完成工作并記錄之后,再交接給下一個班次的工人,交接的過程很有可能會出錯,記錄的數據可信度也不高。

  當管理層需要了解生產相關的數據時,工廠負責人還需要整理紙質報表再遞交,中間會出現延遲,從而耽誤決策的及時性。管理人員若想對物料、質量、銷售進行追溯,更是異常困難。

  另外,在這種“黑箱”狀態下,一旦生產設備出現故障,機器重修、多修、不及時修的情況就會拖慢生產效率,嚴重時甚至會影響正常生產。

  在知識積累方面,過度依靠人工使得熟練工的操作經驗沒辦法固化在系統里,也不利于經驗的積累和傳承。

  基于這些問題,施耐德電氣有的放矢地為蘊之寶提供了覆蓋EcoStruxure三層架構、包括Modicon M580及M340 PLC、AVEVA SCADA系統、Historian實時數據庫軟件和制造執行系統(MES)等全面的自動化與數字化解決方案。

  有序生產背后的“功臣”

  走進蘊之寶鹽城新工廠偌大的膠姆糖生產車間里,只能看到少數的幾個操作工在忙碌著,自動化設備承擔了大部分的工作——原料通過真空自動上料系統進入攪拌缸內,糖粉、香料和膠基被均勻的混合在一起,然后經由擠出成型機變成泡泡糖的雛形,接著再經過壓條、切割和包裝,穿好“彩色外衣”的泡泡糖就排著隊的從生產線里鉆出來了。不久之后,這些糖果就會被四通八達的物流網絡運往全世界。

  一切都是那么的靈活高效、井然有序,而這背后都離不開工廠里兩位“護衛”的功勞。

  以Modicon M580及M340 PLC為代表的硬件設備是蘊之寶鹽城新工廠得以實現高效自動化生產的基礎。它們是產線上“看得見的護衛”, 用穩定可靠的性能保證了生產的持續不間斷。尤其是Modicon M580 PLC,完全基于工業以太網實現連接和通訊,保障了現場工藝過程中原始數據的實時準確獲取,從而有效助力蘊之寶的數字化轉型和智能化生產。

  MES系統則是產線上“看不見的護衛”,它使得蘊之寶的所有業務都能圍繞訂單的生產有序運作,實現生產的透明化和高效協同,快速響應國內外客戶對上萬種糖果的靈活需求。

  具體來說,MES系統能夠接收來自ERP系統中的生產訂單,將訂單按約束條件分配給各個生產線形成批次計劃,進而分解成工單,工單綁定生產標準和配方下發給控制系統,實現標準化控制和防差錯。

  在生產過程中,MES系統可以從Historian實時數據庫中獲取各個工單的產量、物料消耗、質檢信息、設備運行信息以及能耗信息等,這些數據也是后期實現生產過程追蹤追溯的基礎。一方面,一旦產品質量或設備出現了什么問題,工廠管理者能夠立即實現從原料、生產、成品到出入庫環節的反向追溯;另一方面,決策層也能通過手機或電腦等終端實時知道訂單的執行進度,產線有沒有富余產能等重要信息….這都為其決策過程提供了很好的支持。

  此外,MES系統在食品安全的管控方面也能發揮重要作用。我們知道,食品安全是企業的生命線,MES系統能夠對蘊之寶工廠所生產糖果的添加劑從產品配方、配料、自動投料這三個環節進行嚴格的三級管控,從而有效防止食品安全事件的發生。據蘊之寶智能化工程師於維康介紹,蘊之寶的食品安全工程師為每種產品都設定了安全的添加劑使用量范圍,一旦超出標準,系統會實時發出警報,真空上料機也會立即暫停上料。

  第三,在產品質量管理方面,MES系統會按照規程自動觸發檢驗,同時記錄生產過程以及成品下線時的質量檢驗化驗數據,保證下線產品質量的百分百合格以及整個生產過程的標準化、規范化。

  最后,MES系統配合SCADA系統,還能針對不同的設備制定不同的預警策略,以機器學習的方式建立預警模型,從而對設備進行預測性維護管理,保證設備在生產中保持最佳運營狀態

  許玉忠對施耐德電氣的這套解決方案和系統給予了高度評價:“從2018年12月引進引用這一整套方案和系統后,我們的生產工藝流程得到了優化,物料的管控和質量控制水平得到了提升,與之前相比,工廠的生產運營效率提高了10%,穩定性提升了15%,人工時節約30%,直接生產成本降低了5%。”

  追求卓越路上的最好助力

  把企業做深、做透,一直是許玉忠長期不懈的追求。

  “所謂做深,就是要把我們現有的200多種產品全都做到極致,哪怕只是一根棒棒糖,我們也希望它是行業中感官最好、口味最好、客戶最喜歡的品種;所謂做透,就是把產品品類關聯到地區的消費人群中,因為不同地區的人群對糖果口感和甜度的要求各有差異,我們會據此進行工藝配方上的調整。”許玉忠感慨道,“未來,隨著企業智能化、數字化綜合實力的進一步提升,我們致力于將蘊之寶打造成為國內乃至全球糖果行業的標桿企業,讓智慧的糖果為人們的生活增添更多美好的瞬間。”

  在向“世界級標桿企業”這個目標不斷前進的路上,蘊之寶也需要一位世界級的合作伙伴一起攜手向前,因此蘊之寶選擇施耐德電氣作為其追求卓越路上的助力。

  於維康評價道:“我們之所以選擇施耐德電氣——第一,是因為施耐德電氣在食品行業具備豐富的經驗,也有很多落地的智能工廠實踐;第二,是因為施耐德電氣能夠提供最為完整的綜合解決方案;最后,也是非常重要的一點,施耐德電氣還為我們分享了許多先進的管理經驗和精益管理理念。”

  過去,蘊之寶的生產流程和管理流程中存在一些繁瑣、低效的冗余環節,且員工之間的職責不明確。施耐德電氣通過梳理,幫助蘊之寶減少了很多不必要的中間環節,使信息的傳遞更加順暢,并且用系統來將職責明確到人,杜絕相互推諉現象的發生。

  結語

  早在史前時期,人類就已知道從鮮果、蜂蜜、植物中攝取甜味食物;后來,人類學會了用手工的方式從谷物、甘蔗等物質中制糖;再后來,機械化的生產線取代了手工作坊;而現在和更遠的將來,以蘊之寶為代表的制造商則能夠用智慧化的生產線,賦予糖果無限的可能。

標簽:施耐德電氣 EcoStruxure工廠解決方案我要反饋
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