新旧替换 品质接力

随着中国冰淇淋市场消费额的高速增长,冰淇淋行业逐步迈向成熟化,SIMATIC助力国内冰淇淋行业的进一步突破。

为了满足日益增长的产量需求,国内某知名冰淇淋生产商决定将使用了20多年的Simatic S5系统全面升级为Simatic PCS 7系统,同时增加一条年产量为12万吨的混料生产线。基于长期合作和品牌信赖,用户选用了西门子TIA全集成自动化解决方案,并由上海西门子工业自动化有限公司(SIAS)的工程师们完成了全部实施工作。整个工程真正的实现了零停机无干扰迁移,在保持现有产量的前提下尽可能地加快改造进度,降低了改造风险及成本。

炎炎夏日,美味的冰淇淋为我们带来了冰爽和味觉上的双重体验,提到冰淇淋,谁能想到西门子为国内某知名冰淇淋生产商提供的混料生产线已经使用了20多年。

冰淇淋的生产工艺主要分为混料及包装两大部分:混料可按次序分为原料预混、巴氏杀菌、均质、老化等过程;包装也可细分为灌装成型、冷冻、装箱、检测等。其中混料车间是将各种原料按配方计算后,根据加工工艺要求按顺序将其混合,所以混料过程直接影响到冰淇淋的口味。国内某知名冰淇淋生产商工厂里的混料车间在20年前刚刚建立的时候就与西门子合作,选用的是当时的西门子Simatic S5自动化系统。20余年间,在西门子工程师们的呵护下,该系统一直稳定运行,源源不断的冰淇淋持续为炎炎酷暑带来一丝清凉。

随着技术的不断更新,在冰淇淋越来越热销的今天,该用户决定将20多年前的Simatic S5老系统升级为最新的Simatic PCS 7系统。除了改造原来的系统外,用户又添加了一条新的生产线,同样选择了西门子的全集成自动化(Total Integrated Automation,简称TIA)系统解决方案。整个项目包括Simatic PCS 7 V8.0、ET200M I/O、Sivacon S8低压控制柜、Sinamics MM440 变频器、AS-i 控制模块等产品。本次西门子不仅提供TIA的解决方案,同时整个工程还由技术实力深厚的上海西门子工业自动化有限公司(SIAS)实施。

混料车间的主要设备包括:预混料罐、混料罐、巴氏杀菌消毒机、老化罐、糖罐、椰子油罐及凝冻机等设备,对于这样的生产线,控制系统的整体升级并不是一个“小手术”,相当于为整个生产系统换了一套中枢神经。但是用户的生产线非常紧张,并不想因为更换系统而影响了生产效率,这使得项目实施面临从未有过的严峻考验。西门子SIAS工程师并没有因此妥协,在清楚了解生产线的排班后,发现冰淇淋混料过程中会生产多种口味,每次更换配方时需要停机,清洗产线,西门子工程师因此有了一个灵感,想出一套迁移方案,先在模拟环境下完成系统的准备工作,然后利用生产线的停机时间分步完成整个系统的迁移。

改造中有众多的现场控制箱、大量的现场信号接线,原混料生产线用的是西门子Simatic S5系统,西门子工程师对整个系统了如指掌,为系统的顺利迁移提供了有利保障。就这样工程师们深扎在用户工厂,在老生产线正常生产的同时,工程师们在虚拟环境下将新系统模拟好,为了确保一次性切换成功,不给生产带来影响,工程师们花了3个多月的时间为系统迁移做准备,当一切就绪时,激动人心的时刻来临了,“移植手术”正式启动。

按照工厂的排班时间安排,每周大概有四五个小时用来完成生产线的清扫工作,工程师们寸步不离的守在工厂里,一旦生产线停机就开始迁移工作,最终利用一周中产线清洗过程中的碎片时间,完成了对整个系统的迁移。所有的调试一次性成功,没有对生产造成任何影响,真正的做到了零停机的无扰切换,保障了生产的正常进行。

除了对老生产线的升级改造外,为了满足日益增长的产量需求,用户还新增了一条12万吨的混料生产线。新生产线控制系统同样采用了西门子最新的Simatic PCS 7 V8.0,系统的所有硬件都基于统一的平台,所有软件也都全部集成在Simatic程序管理器下,软硬件的平台化设计,充分体现了全集成自动化的特点。

工程师们还在系统中添加了许多功能块,使得编程更加轻松、方便和人性化,避免了变量的重复输入,简化操作步骤的同时,也增强了用户体验,形成了集中、友好的人机界面。基于标准的Simatic软件和硬件组件,确保了系统高度的可靠性和稳定性。比如混料系统中重要的配方管理,以前都是排班主管将配方打印出来,操作工按要求进行人为的更改,配方就好比做饭,难免会因为个人因素造成口味的偏差。但新系统的配方管理可以实现全电子化操作,每个配方都形成了标准,能够保证配方调整时准确无误,操作更加规范。人性化的设计还体现在将原来的表格化菜单变成现在的图形化界面,可以真正的实现傻瓜式操作,减少了因操作人员人为因素造成的失误。

由于食品安全是重中之重,以前为了追踪生产数据,需要工人用纸笔记录,不仅记录起来费时费力,容易出错,而且也不利于查找。Simatic PCS 7是基于全集成自动化理念的系统,其集成的核心是统一的过程数据库和唯一的数据库管理软件,所有的系统信息都存储于一个数据库中而且只需输入一次,这样就大大增强了系统的整体性和信息的准确性,从而减少了对相应操作的反应时间,缩短生产周期。

另外,统一的数据库让生产数据的追踪更加方便,用户可以自由设置数据可追溯的时间,当需要查询时,通过电子查档就可以完成,大大减少了人力成本,提供工作效率,全无纸化的准确追踪,充分的体现了自动化带来的优势。

目前,所有的工程都已完工,产线投入了正常的生产,现在整个混料车间的生产力是过去的三倍,满足了日益增长的产量需求。同时西门子也优化了用户的配方管理系统,建立了稳定、可靠、安全的系统,并且保证冰淇淋的产品质量和工厂的生产能力。一切都在有条不紊的进行着。但对于西门子来说,这并不意味着结束,为了让用户放心的使用西门子的产品,工程师们一直待命,除了正常的备品备件服务外,只要用户有任何服务需求,西门子的工程师承诺在两个小时响应并到达现场,为用户排忧解难。

该用户车间里用了20多年的老系统虽然已经退出了舞台,但这并不代表一个时代的没落,相反,是用户对西门子的认可,这场新旧的替换,也是品质的传承和接力。

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