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控制系統(tǒng)

新舊替換 品質(zhì)接力——西門子SIMATIC在冰淇淋行業(yè)的突破

2025China.cn   2014年07月22日

  國(guó)內(nèi)知名冰淇淋生產(chǎn)商將其使用了20多年的Simatic S5系統(tǒng)全面升級(jí)為Simatic PCS 7系統(tǒng),并選用了西門子TIA全集成自動(dòng)化解決方案,新增一條年產(chǎn)量為12萬(wàn)噸的混料生產(chǎn)線。

 

  為了滿足日益增長(zhǎng)的產(chǎn)量需求,國(guó)內(nèi)某知名冰淇淋生產(chǎn)商決定將使用了20多年的Simatic S5系統(tǒng)全面升級(jí)為Simatic PCS 7系統(tǒng),同時(shí)增加一條年產(chǎn)量為12萬(wàn)噸的混料生產(chǎn)線?;陂L(zhǎng)期合作和品牌信賴,用戶選用了西門子TIA全集成自動(dòng)化解決方案,并由上海西門子工業(yè)自動(dòng)化有限公司(SIAS)的工程師們完成了全部實(shí)施工作。整個(gè)工程真正的實(shí)現(xiàn)了零停機(jī)無(wú)干擾遷移,在保持現(xiàn)有產(chǎn)量的前提下盡可能地加快改造進(jìn)度,降低了改造風(fēng)險(xiǎn)及成本。

  炎炎夏日,美味的冰淇淋為我們帶來了冰爽和味覺上的雙重體驗(yàn),提到冰淇淋,誰(shuí)能想到西門子為國(guó)內(nèi)某知名冰淇淋生產(chǎn)商提供的混料生產(chǎn)線已經(jīng)使用了20多年。

  冰淇淋的生產(chǎn)工藝主要分為混料及包裝兩大部分:混料可按次序分為原料預(yù)混、巴氏殺菌、均質(zhì)、老化等過程;包裝也可細(xì)分為灌裝成型、冷凍、裝箱、檢測(cè)等。其中混料車間是將各種原料按配方計(jì)算后,根據(jù)加工工藝要求按順序?qū)⑵浠旌?,所以混料過程直接影響到冰淇淋的口味。國(guó)內(nèi)某知名冰淇淋生產(chǎn)商工廠里的混料車間在20年前剛剛建立的時(shí)候就與西門子合作,選用的是當(dāng)時(shí)的西門子Simatic S5自動(dòng)化系統(tǒng)。20余年間,在西門子工程師們的呵護(hù)下,該系統(tǒng)一直穩(wěn)定運(yùn)行,源源不斷的冰淇淋持續(xù)為炎炎酷暑帶來一絲清涼。

  隨著技術(shù)的不斷更新,在冰淇淋越來越熱銷的今天,該用戶決定將20多年前的Simatic S5老系統(tǒng)升級(jí)為最新的Simatic PCS 7系統(tǒng)。除了改造原來的系統(tǒng)外,用戶又添加了一條新的生產(chǎn)線,同樣選擇了西門子的全集成自動(dòng)化(Total Integrated Automation,簡(jiǎn)稱TIA)系統(tǒng)解決方案。整個(gè)項(xiàng)目包括Simatic PCS 7 V8.0、ET200M I/O、Sivacon S8低壓控制柜、Sinamics MM440 變頻器、AS-i 控制模塊等產(chǎn)品。本次西門子不僅提供TIA的解決方案,同時(shí)整個(gè)工程還由技術(shù)實(shí)力深厚的上海西門子工業(yè)自動(dòng)化有限公司(SIAS)實(shí)施。

  混料車間的主要設(shè)備包括:預(yù)混料罐、混料罐、巴氏殺菌消毒機(jī)、老化罐、糖罐、椰子油罐及凝凍機(jī)等設(shè)備,對(duì)于這樣的生產(chǎn)線,控制系統(tǒng)的整體升級(jí)并不是一個(gè)“小手術(shù)”,相當(dāng)于為整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)換了一套中樞神經(jīng)。但是用戶的生產(chǎn)線非常緊張,并不想因?yàn)楦鼡Q系統(tǒng)而影響了生產(chǎn)效率,這使得項(xiàng)目實(shí)施面臨從未有過的嚴(yán)峻考驗(yàn)。西門子SIAS工程師并沒有因此妥協(xié),在清楚了解生產(chǎn)線的排班后,發(fā)現(xiàn)冰淇淋混料過程中會(huì)生產(chǎn)多種口味,每次更換配方時(shí)需要停機(jī),清洗產(chǎn)線,西門子工程師因此有了一個(gè)靈感,想出一套遷移方案,先在模擬環(huán)境下完成系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作,然后利用生產(chǎn)線的停機(jī)時(shí)間分步完成整個(gè)系統(tǒng)的遷移。

  改造中有眾多的現(xiàn)場(chǎng)控制箱、大量的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接線,原混料生產(chǎn)線用的是西門子Simatic S5系統(tǒng),西門子工程師對(duì)整個(gè)系統(tǒng)了如指掌,為系統(tǒng)的順利遷移提供了有利保障。就這樣工程師們深扎在用戶工廠,在老生產(chǎn)線正常生產(chǎn)的同時(shí),工程師們?cè)谔摂M環(huán)境下將新系統(tǒng)模擬好,為了確保一次性切換成功,不給生產(chǎn)帶來影響,工程師們花了3個(gè)多月的時(shí)間為系統(tǒng)遷移做準(zhǔn)備,當(dāng)一切就緒時(shí),激動(dòng)人心的時(shí)刻來臨了,“移植手術(shù)”正式啟動(dòng)。

  按照工廠的排班時(shí)間安排,每周大概有四五個(gè)小時(shí)用來完成生產(chǎn)線的清掃工作,工程師們寸步不離的守在工廠里,一旦生產(chǎn)線停機(jī)就開始遷移工作,最終利用一周中產(chǎn)線清洗過程中的碎片時(shí)間,完成了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的遷移。所有的調(diào)試一次性成功,沒有對(duì)生產(chǎn)造成任何影響,真正的做到了零停機(jī)的無(wú)擾切換,保障了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

  除了對(duì)老生產(chǎn)線的升級(jí)改造外,為了滿足日益增長(zhǎng)的產(chǎn)量需求,用戶還新增了一條12萬(wàn)噸的混料生產(chǎn)線。新生產(chǎn)線控制系統(tǒng)同樣采用了西門子最新的Simatic PCS 7 V8.0,系統(tǒng)的所有硬件都基于統(tǒng)一的平臺(tái),所有軟件也都全部集成在Simatic程序管理器下,軟硬件的平臺(tái)化設(shè)計(jì),充分體現(xiàn)了全集成自動(dòng)化的特點(diǎn)。

  工程師們還在系統(tǒng)中添加了許多功能塊,使得編程更加輕松、方便和人性化,避免了變量的重復(fù)輸入,簡(jiǎn)化操作步驟的同時(shí),也增強(qiáng)了用戶體驗(yàn),形成了集中、友好的人機(jī)界面?;跇?biāo)準(zhǔn)的Simatic軟件和硬件組件,確保了系統(tǒng)高度的可靠性和穩(wěn)定性。比如混料系統(tǒng)中重要的配方管理,以前都是排班主管將配方打印出來,操作工按要求進(jìn)行人為的更改,配方就好比做飯,難免會(huì)因?yàn)閭€(gè)人因素造成口味的偏差。但新系統(tǒng)的配方管理可以實(shí)現(xiàn)全電子化操作,每個(gè)配方都形成了標(biāo)準(zhǔn),能夠保證配方調(diào)整時(shí)準(zhǔn)確無(wú)誤,操作更加規(guī)范。人性化的設(shè)計(jì)還體現(xiàn)在將原來的表格化菜單變成現(xiàn)在的圖形化界面,可以真正的實(shí)現(xiàn)傻瓜式操作,減少了因操作人員人為因素造成的失誤。

  由于食品安全是重中之重,以前為了追蹤生產(chǎn)數(shù)據(jù),需要工人用紙筆記錄,不僅記錄起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力,容易出錯(cuò),而且也不利于查找。Simatic PCS 7是基于全集成自動(dòng)化理念的系統(tǒng),其集成的核心是統(tǒng)一的過程數(shù)據(jù)庫(kù)和唯一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件,所有的系統(tǒng)信息都存儲(chǔ)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中而且只需輸入一次,這樣就大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體性和信息的準(zhǔn)確性,從而減少了對(duì)相應(yīng)操作的反應(yīng)時(shí)間,縮短生產(chǎn)周期。另外,統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)讓生產(chǎn)數(shù)據(jù)的追蹤更加方便,用戶可以自由設(shè)置數(shù)據(jù)可追溯的時(shí)間,當(dāng)需要查詢時(shí),通過電子查檔就可以完成,大大減少了人力成本,提供工作效率,全無(wú)紙化的準(zhǔn)確追蹤,充分的體現(xiàn)了自動(dòng)化帶來的優(yōu)勢(shì)。

  目前,所有的工程都已完工,產(chǎn)線投入了正常的生產(chǎn),現(xiàn)在整個(gè)混料車間的生產(chǎn)力是過去的三倍,滿足了日益增長(zhǎng)的產(chǎn)量需求。同時(shí)西門子也優(yōu)化了用戶的配方管理系統(tǒng),建立了穩(wěn)定、可靠、安全的系統(tǒng),并且保證冰淇淋的產(chǎn)品質(zhì)量和工廠的生產(chǎn)能力。一切都在有條不紊的進(jìn)行著。但對(duì)于西門子來說,這并不意味著結(jié)束,為了讓用戶放心的使用西門子的產(chǎn)品,工程師們一直待命,除了正常的備品備件服務(wù)外,只要用戶有任何服務(wù)需求,西門子的工程師承諾在兩個(gè)小時(shí)響應(yīng)并到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),為用戶排憂解難。

  該用戶車間里用了20多年的老系統(tǒng)雖然已經(jīng)退出了舞臺(tái),但這并不代表一個(gè)時(shí)代的沒落,相反,是用戶對(duì)西門子的認(rèn)可,這場(chǎng)新舊的替換,也是品質(zhì)的傳承和接力。

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