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從2015年提出“數(shù)字化技術(shù)”概念起，西門子已經(jīng)幫助各種類型、不同規(guī)模的工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。其數(shù)字化企業(yè)解決方案能夠幫助客戶實現(xiàn)更靈活、高效的生產(chǎn)和更好的產(chǎn)品質(zhì)量，為客戶帶來真正的競爭優(yōu)勢。西門子攜手食品飲料生產(chǎn)企業(yè)杭州娃哈哈集團有限公司，在生產(chǎn)全生命周期借助西門子的數(shù)字化企業(yè)解決方案，幫助娃哈哈實現(xiàn)中央監(jiān)控、柔性生產(chǎn)與質(zhì)量追溯，并提升了能效和生產(chǎn)效率。

在如今的飲料市場，消費者渴望“嘗鮮”，并且更加注重健康、品味和文化。因此，飲料企業(yè)需要提供品類更加豐富、包裝更加新穎的飲品。這對企業(yè)生產(chǎn)線的柔性提出了極高的要求。同時，競爭愈發(fā)激烈。為了提高競爭力，企業(yè)也需要在生產(chǎn)、能源管理和運維等方面降低成本、提高效率。最后，飲料企業(yè)必須不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，保障食品安全。

從2015年起，娃哈哈攜手西門子，對其杭州生產(chǎn)基地內(nèi)一條主要生產(chǎn)純凈水和含氣飲料的水汽線進行數(shù)字化與智能化升級試點。這是食品飲料行業(yè)中第一個入選國家工信部智能制造試點示范的項目，也是中國第一條數(shù)字化與智能化飲料生產(chǎn)線。

操作員在中控室內(nèi)通過WinCC系統(tǒng)查看生產(chǎn)線生產(chǎn)狀況

飲料的生產(chǎn)要經(jīng)歷水處理、配料、制蓋、制瓶、吹瓶、灌裝、套標(biāo)，裹包和碼垛等多道工序。雖然生產(chǎn)效率已是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，但娃哈哈的工程師們卻有幾個不小的煩惱。

（1）水汽線上每臺設(shè)備都處在單機自動控制的狀態(tài)，只知“埋頭苦干”，“兩耳不聞周圍事”。這樣一來，工廠不僅無法通過整線協(xié)調(diào)達到效率最大化，一旦生產(chǎn)線出現(xiàn)故障，原因也難以快速排查。

（2）傳統(tǒng)的飲料生產(chǎn)線只能生產(chǎn)一種固定飲品且不能對產(chǎn)品的標(biāo)簽和包裝做個性化調(diào)整。

（3）工廠的能源管理并不透明。

西門子為娃哈哈細(xì)致規(guī)劃并提供了包括S7-1500系列控制器、工業(yè)服務(wù)器和人機界面（HMI）等在內(nèi)的自動化設(shè)備、全集成自動化平臺（TIA Portal）、WinCC系統(tǒng)、B.Data能源管理系統(tǒng)和Profinet 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等在內(nèi)的完整SIMATIC解決方案，幫助這條水汽線實現(xiàn)了設(shè)備的互聯(lián)互通和中央監(jiān)控，達到柔性生產(chǎn)的要求，并優(yōu)化了產(chǎn)線能源管理，也通過產(chǎn)品質(zhì)量追溯，保障了食品安全。

如今，全新的生產(chǎn)線有了革命性的變化：

試點線上所有物料供給都可以由系統(tǒng)根據(jù)訂單信息和實際生產(chǎn)進程自動完成精準(zhǔn)控制。例如，如果一批產(chǎn)品中包含8000瓶飲料，當(dāng)系統(tǒng)計算出已經(jīng)通過裹包機的成品為7500瓶，而生產(chǎn)線上剩下的500瓶產(chǎn)品也即將進入裹包階段時，系統(tǒng)就可以自動停止前道工序供料，保證訂單的準(zhǔn)確執(zhí)行。

中央監(jiān)控系統(tǒng)也大大方便了娃哈哈的管理人員對車間進行整體維護和管理。現(xiàn)在，操作員和管理人員可以通過WinCC系統(tǒng)輕松查看整條生產(chǎn)線的運行狀況。現(xiàn)在，中央監(jiān)控系統(tǒng)與分布在產(chǎn)線各處的攝像頭實現(xiàn)了聯(lián)動。故障排查也變得更加便捷、及時。

全局設(shè)備效率（OEE）是衡量產(chǎn)線實際生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)。現(xiàn)在，WinCC系統(tǒng)可以幫助娃哈哈計算OEE，方便管理人員準(zhǔn)確了解影響生產(chǎn)效率的薄弱環(huán)節(jié)，助力娃哈哈大幅提高整個車間的維護和管理水平。

西門子的中央控制系統(tǒng)可以更準(zhǔn)確、高效地根據(jù)飲料生產(chǎn)工藝，提供柔性化的工藝路線選擇，并針對不同生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的自動切換，大大提高了生產(chǎn)線的柔性和效率。

娃哈哈可以對水處理及生產(chǎn)時所用到的各類原輔物料、半成品和成品進行掃碼驗證，生成對整批次產(chǎn)品追蹤追溯的電子批記錄。這樣一來，相關(guān)負(fù)責(zé)人就能夠清楚知道一瓶飲料的生產(chǎn)信息，讓質(zhì)量追溯非常方便、清晰。

娃哈哈還將能源管理系統(tǒng)和生產(chǎn)線的中控系統(tǒng)進行了集成。如此一來，能源管理系統(tǒng)就可以根據(jù)生產(chǎn)線的實際運行情況對能動設(shè)備的運行進行有效控制。此外，娃哈哈還對冷水機組進行了群控，這樣也進一步提高了整體能源利用效率。

娃哈哈攜手西門子對原有生產(chǎn)線進行數(shù)字化、智能化改造，這背后體現(xiàn)的是合作、科技的力量和對于卓越的不懈追求。

西門子工程師與娃哈哈車間負(fù)責(zé)人巡視生產(chǎn)線

精彩對話

西門子（中國）有限公司工業(yè)銷售食品飲料行業(yè)領(lǐng)域總經(jīng)理丁寧博士

自動化博覽：西門子在食品飲料行業(yè)提供的主要產(chǎn)品有哪幾類？

丁寧：西門子是專注于電氣化、自動化和數(shù)字化領(lǐng)域的全球領(lǐng)先的技術(shù)企業(yè)，也是德國工業(yè)4.0國家戰(zhàn)略的重要倡導(dǎo)者和參與者，在全球各行業(yè)有著豐富的數(shù)字化工廠和智能制造的成功經(jīng)驗。西門子可以為食品飲料行業(yè)提供完整的數(shù)字化和自動化方案，包括工業(yè)軟件、T IA全集成自動化系統(tǒng)、PCS7過程控制系統(tǒng)、智能包裝生產(chǎn)線管理系統(tǒng)等，其涵蓋了西門子最先進的產(chǎn)品，例如可編程邏輯控制器PLC和I/O、PCS7、過程儀表、MES，以及驅(qū)動器和高效節(jié)能電機等。

自動化博覽：西門子應(yīng)用于食品行業(yè)產(chǎn)品的主要特點和優(yōu)勢？

丁寧：食品飲料這個行業(yè)即包含了流程工藝又包含了離散工藝，西門子擁有完整的覆蓋從MES層到控制層再到執(zhí)行層的所有工業(yè)軟件和硬件產(chǎn)品線，支持統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通訊，統(tǒng)一的設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)（OMAC/Weihenstephan），為實現(xiàn)數(shù)字化和智能化提供了良好的基礎(chǔ)。西門子使用的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)Profinet 是工業(yè)領(lǐng)域節(jié)點最多的主流網(wǎng)絡(luò)，保證工業(yè)的高速、可靠、安全。針對各子行業(yè)方面，西門子有專業(yè)的軟件和庫，如啤酒行業(yè)的流程工藝部分西門子有Braumat；對于灌裝和包裝流程，西門子能提供智能包裝生產(chǎn)線管理系統(tǒng)。幫助客戶實現(xiàn)了智能的、透明的、節(jié)能的生產(chǎn)。

針對客戶的數(shù)字化需求，西門子能提供從數(shù)字化頂層設(shè)計、數(shù)字化咨詢、項目實施的整體服務(wù)。服務(wù)方面，西門子有專業(yè)的食品飲料行業(yè)的應(yīng)用支持中心團隊，有豐富的針對各個子行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗，能夠和銷售一起面向客戶，提供個性化、有針對性的應(yīng)用支持。

自動化博覽：西門子如何看待未來食品飲料行業(yè)的發(fā)展？

丁寧：食品飲料行業(yè)是一個常青行業(yè)，隨著人民生活水平提高，消費者對食品飲料產(chǎn)品的消費需求將會更加注重食品安全和健康。而且食品飲料行業(yè)的創(chuàng)新也在加快，新品類新口味不斷面世，一些產(chǎn)品的生命周期也有可能縮短。消費者的需求也是變化多樣，如何滿足消費者的個性化需求也是食品飲料行業(yè)一直在考慮的問題。這對食品飲料企業(yè)而言，是機會也是挑戰(zhàn)。也意味著，食品飲料的工廠，需要更加智能化、柔性化的生產(chǎn)以滿足快速變化的市場需求，也需要更加透明化的生產(chǎn)以滿足食品安全和追蹤追溯的需求。西門子愿意成為食品飲料行業(yè)客戶的合作伙伴，共同為消費者提供更健康安全的產(chǎn)品。

摘自《自動化博覽》2018年4月刊