siemens x
能效管理

【案例故事】解碼亞洲第一乳業(yè)的智造之道

2025China.cn   2018年10月23日

  對許多人來說,一杯營養(yǎng)醇香的伊利牛奶意味著美好一天的開始。作為穩(wěn)居全球乳業(yè)第一陣營,蟬聯(lián)亞洲第一的馳名品牌,每天,1億多份伊利產(chǎn)品到達(dá)消費(fèi)者手中;每年,有將近13億中國消費(fèi)者享用到營養(yǎng)美味的伊利產(chǎn)品。然而,人們可能沒有察覺到的是,手里那杯看似普通的牛奶之中,竟然流淌著滿滿的數(shù)字化智慧。

  新時代,在國家智能制造戰(zhàn)略和“十三五”奶業(yè)規(guī)劃的指導(dǎo)下,以伊利為代表的中國乳制品企業(yè)面臨著加快數(shù)字化工廠建設(shè)和創(chuàng)新、節(jié)能減排等轉(zhuǎn)型升級的挑戰(zhàn)——這要求企業(yè)不僅要生產(chǎn)品質(zhì)更優(yōu)的乳制品,還要以自動化、透明化、智能化等更加先進(jìn)的方式來重塑生產(chǎn)流程;不能只心安理得的接受大自然的饋贈,還要將智能化和可持續(xù)發(fā)展的理念深入到生產(chǎn)和管理的方方面面。

  作為“智慧乳業(yè)”和“綠色產(chǎn)業(yè)鏈”發(fā)展觀的倡導(dǎo)者,伊利高度重視數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,率先建設(shè)智能工廠,成為行業(yè)內(nèi)節(jié)能降耗的典范。這與致力于食品飲料行業(yè)的環(huán)境友好、成本優(yōu)化、節(jié)能增效和優(yōu)化運(yùn)營的全球能效管理專家——施耐德電氣在理念上不謀而合。三觀相合的兩位巨頭在探索“智慧乳業(yè)”的旅程中通力合作,施耐德電氣攜手合作伙伴為伊利提供了一系列互聯(lián)互通的產(chǎn)品和覆蓋樓控、工廠自動化以及能源領(lǐng)域的解決方案。

  尤其是在施耐德電氣基于EcoStruxure的能源管理解決方案的助力下,伊利工廠實(shí)現(xiàn)了底層設(shè)備的互聯(lián)互通、能源數(shù)據(jù)的實(shí)時自動化采集、能源使用的監(jiān)控管理、能源信息的精益分析,不但能夠通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)能源異常,還能通過上層能源管理軟件和底層自動化系統(tǒng)的配合真正堵住能源漏洞,從而大大降低了工廠的能源成本、提高了整體運(yùn)營效率。這是伊利邁向“智慧乳業(yè)”的重要一步。

1400倍的效率提升

  效率提升的第一步是數(shù)據(jù)的采集,因?yàn)闇?zhǔn)確、實(shí)時的數(shù)據(jù)是后期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并獲得精確分析結(jié)果的前提,如果從數(shù)據(jù)源頭上就出了問題,那數(shù)字化就是無本之木、無源之水。

  施耐德電氣基于EcoStruxure的能源管理解決方案能夠幫助伊利在數(shù)據(jù)采集階段嚴(yán)格把關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量,牢牢守住數(shù)字化“底線”。如果把EcoStruxure架構(gòu)比作一棵樹的話,底層“互聯(lián)互通的產(chǎn)品”就是深埋于地下的根須,從散布在黃岡工廠各處的能源儀表中吸取大量的數(shù)據(jù)養(yǎng)分。施耐德電氣用于現(xiàn)場測量電力回路能耗測量的智能電表確保了數(shù)據(jù)采集精確性,并節(jié)省了人力。中層的“邊緣控制”層則是大樹的枝干,能夠?qū)⑽盏降乃心茉磧x表的“數(shù)據(jù)養(yǎng)分”進(jìn)一步向上傳輸,并送至能源管理系統(tǒng),以便進(jìn)行后續(xù)的處理和分析。

  在這一過程中,施耐德電氣的系統(tǒng)展現(xiàn)出了高度的開放性和靈活性。秉承著要做最簡化系統(tǒng)的原則,施耐德電氣能夠通過網(wǎng)關(guān)幫助伊利將工廠底層不同通訊協(xié)議承載的數(shù)據(jù)變成統(tǒng)一的格式向上傳輸。這就意味著不只是施耐德電氣的產(chǎn)品,伊利還能夠采集鍋爐系統(tǒng)、空壓系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等來自第三方廠家不同自動化系統(tǒng)里的信息和數(shù)據(jù)。從而幫助伊利打通了橫亙在各個系統(tǒng)之間的信息化壁壘,讓一座座原本相互獨(dú)立的信息孤島聯(lián)通了起來。這也打破了車間內(nèi)原有的數(shù)據(jù)“黑箱”,變伊利工廠為真正的“透明工廠”。

  由此,施耐德電氣基于EcoStruxure的能源管理系統(tǒng)幫助伊利工廠實(shí)現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)的自動化采集和處理。以隸屬于伊利集團(tuán)酸奶事業(yè)部的武漢黃岡工廠為例,如今,工廠的工作人員只需花費(fèi)5秒左右的時間就能獲取全部200塊能源儀表的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了超過1400倍的工作效率的提升。因?yàn)樗心茉磾?shù)據(jù)均在同一個時間點(diǎn)被統(tǒng)一采集,中間幾乎沒有時間差,所以數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實(shí)時性都非常高,工廠的能耗核算將更加準(zhǔn)確。更令人欣喜的是,每次抄表結(jié)束后的10秒內(nèi),系統(tǒng)就能計算出這一班次能源消耗的所有KPI數(shù)據(jù),大大提高了能源主管的工作效率。

發(fā)現(xiàn)能源異常,堵上能源漏洞

  采集和分析數(shù)據(jù)只是過程,從數(shù)據(jù)中獲取洞察并幫助企業(yè)提升運(yùn)營效率才是目的。如果說施耐德電氣EcoStruxure架構(gòu)中“互聯(lián)互通的產(chǎn)品”是根須,“邊緣控制層”是樹干,那么最上層的“應(yīng)用、分析與服務(wù)”則是大樹結(jié)出的累累碩果。

  每天,幾百臺設(shè)備配合著一條條乳品生產(chǎn)線在伊利的各個工廠里不知疲倦地忙碌著。但對工廠管理者來說,他們其實(shí)難以明確地知道這些耗能設(shè)備的實(shí)際耗能細(xì)節(jié)如何,也非常想把握清楚。

  現(xiàn)在,施耐德電氣的能源管理系統(tǒng)能夠幫助管理者精確地找到“重點(diǎn)關(guān)注對象”,并實(shí)時監(jiān)視這些設(shè)備的能源消耗情況。一旦出現(xiàn)異常,系統(tǒng)能夠及時通知用戶,及時堵上能源漏洞,防止異常情況持續(xù)擴(kuò)大以至最終變?yōu)楣收锨闆r。除了數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控,系統(tǒng)還能對能源消耗的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性的關(guān)聯(lián)分析工作,將能源消耗和成本精確地分配到不同的成本中心和產(chǎn)品,從而輔助工廠編制能源計劃、支持節(jié)能降耗方案或改善工藝的數(shù)據(jù)依據(jù),最終實(shí)現(xiàn)工廠能源精細(xì)化管理的目標(biāo)。

  圖:伊利集團(tuán)黃岡工廠能源管理系統(tǒng)界面

  舉個例子,巴氏殺菌是酸奶生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)之一。前處理的巴氏殺菌在開啟時會消耗大量的蒸汽,出現(xiàn)分汽缸壓力快速下降,從而導(dǎo)致鍋爐負(fù)荷瞬間提升甚至連鎖啟動多臺鍋爐的情況。為了讓壓力穩(wěn)定在設(shè)定值,往往需要設(shè)備在一定周期內(nèi)自動調(diào)整和適應(yīng),假設(shè)在這個時期內(nèi)CIP清洗系統(tǒng)同時開啟,那么蒸汽波動量更大,這個調(diào)整的周期會更長,對前處理工藝和設(shè)備造成的影響也越大。通過能源管理系統(tǒng)在一定周期內(nèi)的數(shù)據(jù)采集和分析,工廠管理者能夠找到蒸汽供應(yīng)側(cè)和消耗側(cè)的關(guān)聯(lián),例如巴氏殺菌啟動時,有多少條CIP清洗系統(tǒng)同時在運(yùn)行,是否還有其他用汽設(shè)備工作,如果管理者能據(jù)此調(diào)整排產(chǎn),避開用汽高峰,那么就可以保證巴氏殺菌的蒸汽穩(wěn)定,同時可以避免多臺鍋爐因蒸汽壓力低而短時間并聯(lián)運(yùn)行的情況,大大節(jié)約了工廠的能源消耗。

  通過使用能源管理系統(tǒng),伊利能夠清晰的看到能源供給側(cè)與能源需求側(cè)的能源消耗分布情況,并且能夠找到供能與耗能單位內(nèi)部的關(guān)聯(lián)性,通過分析這一關(guān)聯(lián)性,進(jìn)而可以優(yōu)化控制工藝,提高工藝品質(zhì),進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

  據(jù)統(tǒng)計,施耐德電氣基于EcoStruxure的能源管理解決方案使得伊利武漢黃岡工廠的運(yùn)營效率提升了19%,能源成本降低了5%,每年減少的碳排放量相當(dāng)于多種植了2.5公頃的闊葉林。

實(shí)現(xiàn)能源軟件和自動化系統(tǒng)的閉環(huán),當(dāng)之無愧的能效管理專家

  伊利致力于實(shí)現(xiàn)世界級的智能化和可持續(xù)發(fā)展,因此需要一位世界級合作伙伴一起攜手前行,因此伊利對合作伙伴的要求極為嚴(yán)格。這位合作伙伴不僅要具備專業(yè)的能源管理知識,擁有先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù),更重要的是還得具備深入行業(yè)的豐富經(jīng)驗(yàn)。只有深諳乳品的工藝流程,知道哪些工藝是耗能重點(diǎn),才能為伊利提供“量身定制”的能源管理解決方案。

  施耐德電氣正是伊利的絕佳人選。首先,施耐德電氣在食品飲料行業(yè)市場深耕多年,對于用戶的需求有著獨(dú)到的理解;其次,施耐德電氣在全球范圍內(nèi)有著數(shù)百個能源管理的成功實(shí)踐,擁有成熟的方法論與豐富的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐。

  在項目前期,通過20次左右的技術(shù)交流, 4次的能源管理知識培訓(xùn),以及每日、每周高頻次的郵件、微信和電話溝通,施耐德電氣幫助伊利充分摸清了企業(yè)能源管理的具體形態(tài),特別是乳制品企業(yè)的能源管理應(yīng)該包含哪些內(nèi)容,設(shè)定哪些KPI等。當(dāng)伊利制定了清晰的能源管理目標(biāo)時,雙方也在溝通交流過程中建立起了深厚的信任關(guān)系。

  除了具有深入行業(yè)的優(yōu)勢,施耐德電氣還是一家集能源管理與自動化為一身的供應(yīng)商,這就意味著他不僅能提出書面上的解決方案,還能幫助伊利真正的在底層自動化層面去實(shí)施這些改進(jìn)措施。比如,如果上層的分析軟件發(fā)現(xiàn)某臺耗能設(shè)備需要被調(diào)控,那施耐德電氣就能直接將對這臺設(shè)備的控制邏輯設(shè)計到底層自動化系統(tǒng)中去,從而實(shí)現(xiàn)上層分析和下層控制的完美閉環(huán)。這樣,數(shù)據(jù)的價值才能得到最大程度的釋放。

  從這兩方面的意義上來講,施耐德電氣是當(dāng)之無愧的能效管理大師,這也是伊利選擇施耐德電氣作為合作伙伴的核心原因之一。

  以酸奶事業(yè)部為起點(diǎn),未來,雙方在能源管理領(lǐng)域的合作還將進(jìn)一步擴(kuò)展至伊利的液奶事業(yè)部、奶粉事業(yè)部和冷飲事業(yè)部,這些標(biāo)桿性項目將使得伊利帶動全國乳品行業(yè)共同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的世界級智能化和可持續(xù)發(fā)展。

  在產(chǎn)品方面,伊利股份用“品質(zhì)”讓世界共享健康,在綠色發(fā)展方面,伊利股份用“可持續(xù)”讓人類共享美好!

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:施耐德電氣 EcoStruxure 我要反饋 
2024世界人工智能大會專題
即刻點(diǎn)擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機(jī)器人下載中心
西克
2024全景工博會
專題報道