一年一度的 中國 冰淇淋產(chǎn)業(yè) 博覽會( 天津)如約而至,南京浦園 機(jī)械制造有限公司(以下簡稱“浦園”)的展臺上人頭攢動,熱鬧非凡。展臺 中央,一排排的 生產(chǎn)線上正自動、有序地生產(chǎn)出美味誘人的冰淇淋。在展臺中央設(shè)置的大屏幕上,羅克韋爾自動化專門為浦園的冰淇淋生產(chǎn)線建立了數(shù)字孿生模型,在顯示器旁,參觀人員頭戴VR眼鏡,身臨其境操作浦園南京工廠中的機(jī)器,以各種視角查看產(chǎn)線的整體以及局部細(xì)節(jié),設(shè)備每個動作以及狀態(tài)信息都盡收眼底。這是浦園與羅克韋爾自動化首次聯(lián)合參展,代表著中國冰淇淋設(shè)備生產(chǎn)制造的最高“智慧”。
-01-
絲滑甜美的“冰雪”世界
“似膩還成爽、如凝又似飄。玉來盤底碎,雪向日冰消。”也許很難想象,早在唐宋時期,冰淇淋已經(jīng)成為人們炎炎夏日里的心頭好。與過去不同的是,如今的冰淇淋更像是一份寄托了美好情感的味覺神話,入口即溶,絲滑甜美,讓人愛不釋手。
近10年來,我國冰淇淋產(chǎn)銷量的復(fù)合年均增長水平在10%左右。據(jù)中國飲食行業(yè)協(xié)會調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2019年中國冰淇淋市場規(guī)模近1380億元,穩(wěn)居全球第一,且市場規(guī)模還在不斷擴(kuò)大,預(yù)計2021年有望超過1600億元。與此同時,人們對冰淇淋產(chǎn)品的消費需求進(jìn)一步升級。比起消暑解渴的單一功能,消費者愈發(fā)關(guān)注產(chǎn)品帶來的感觀享受,更加追求多樣化、個性化口味體驗,而且消費者的健康意識逐漸增強,更愿意為純天然、無添加、低脂肪等健康產(chǎn)品買單。
-02-
“冰雪”王國背后的創(chuàng)新挑戰(zhàn)
浦園,地處風(fēng)景秀麗、人杰地靈的六朝古都——南京,憑借先進(jìn)的數(shù)控加工中心,激光數(shù)碼切割中心等設(shè)備,浦園建成了國內(nèi)先進(jìn)的冰淇淋機(jī)械加工基地。從這里生產(chǎn)制造而成的冰淇淋凝凍機(jī),花色雪糕線、圓盤雪糕線、擠壓切片生產(chǎn)線、灌裝機(jī)、多道包裝機(jī)及全自動裝箱系統(tǒng)等冰淇淋冷飲設(shè)備多達(dá)2000臺/套,占據(jù)了國內(nèi)60%~70%的市場份額,為冰淇淋的生產(chǎn)提供源源不斷的技術(shù)支持。
然而,隨著市場消費需求不斷升級,浦園總經(jīng)理沙慶田卻陷入了深思。
“整體來說,冰淇淋設(shè)備行業(yè)自動化水平較低,目前市面上的解決方案普遍以單機(jī)呈現(xiàn),缺乏整線聯(lián)動,不僅生產(chǎn)效率低下,而且對操作人員要求較高,尤其是涉及到口味配方的優(yōu)化修改時,需要操作人員手動調(diào)試每臺機(jī)器的參數(shù),這完全依賴于操作人員的經(jīng)驗。更加遺憾的是,由于冰淇淋自帶季節(jié)屬性,操作人員流動性比較大,尤其是熟練工人的流失,常常導(dǎo)致現(xiàn)場誤操作,故障層出不窮,質(zhì)量無法保證,能源消耗過大,而且配方切換效率非常低。”浦園沙總一語道破行業(yè)發(fā)展的掣肘所在。值得一提的是,隨著蒙牛、伊利、和路雪、雀巢等終端用戶紛紛上馬MES,進(jìn)行智能化實踐,倒逼冰淇淋設(shè)備制造商不得不對底層設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
挑戰(zhàn)不一而足,變革迫在眉睫。浦園沙總深諳這其中的核心技術(shù):“我們是否可以通過生產(chǎn)線聯(lián)動,將機(jī)器層的數(shù)據(jù)打通,實現(xiàn)集中控制、一鍵啟動、報表顯示及智能運維,進(jìn)而轉(zhuǎn)型為智能工廠?”然而這在冰淇淋行業(yè)并沒有先例。直到2020年,浦園攜手羅克韋爾自動化徹底打破了這一局面。
-03-
“智慧”帶來的“甜美”
為了滿足浦園的需求,羅克韋爾自動化開發(fā)了一套針對于包裝行業(yè)的Core Platform一體化方案,應(yīng)用于浦園凝凍機(jī)、圓盤成型機(jī)、9道包裝機(jī)、插棒機(jī)、平移機(jī)械手、裝箱機(jī)等設(shè)備,助力浦園利用IT技術(shù)升級OT運營技術(shù),實現(xiàn)從智能機(jī)器到智能產(chǎn)線再到智能工廠的全面轉(zhuǎn)型,以此鞏固浦園在冰淇淋設(shè)備行業(yè)的龍頭地位。
在智能機(jī)器層面,通過羅克韋爾自動化Smart Machine的引入,為浦園冰淇淋設(shè)備產(chǎn)線建立底層智能傳感系統(tǒng)。在過去的單機(jī)作業(yè)中,圓盤機(jī)人機(jī)交互不充分,也就是說機(jī)器不會告訴操作員有用的信息,設(shè)備只不過是實現(xiàn)了人為干預(yù)時的動作。如今幾百個點的IO-l ink部署實現(xiàn)了智能化數(shù)據(jù)采集、分析、優(yōu)化,將信息轉(zhuǎn)化為知識,用知識優(yōu)化機(jī)器性能,提升機(jī)器性能。
“我們同時建立了程序的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化,整個機(jī)器開發(fā)參照S88標(biāo)準(zhǔn) ,機(jī)器操作符合PackML的標(biāo)準(zhǔn)。”羅克韋爾自動化杭州辦OEM銷售經(jīng)理朱智勇表示,“這一標(biāo)準(zhǔn)化舉措將大大加快浦園未來新機(jī)型開發(fā)和老機(jī)型改造的速度,同時也有利于浦園未來拓展國際市場,因為就合規(guī)性而言,我們從信息管理上提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?!?
在智能產(chǎn)線層面,羅克韋爾自動化通過Rockii進(jìn)行產(chǎn)線聯(lián)動,完美兼容第三方通訊設(shè)備,將IAAS機(jī)器層的數(shù)據(jù)打通,對PAAS層實施集中控制和報表顯示,對SAAS層搭建遠(yuǎn)程訪問,為今后遠(yuǎn)程服務(wù)做準(zhǔn)備。從功能上看,IAAS層凝凍機(jī)、圓盤機(jī)、灌裝機(jī)三臺單機(jī)聯(lián)控,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通、采集;PAAS層上位機(jī)通過SCADA集中監(jiān)控產(chǎn)線狀態(tài);PAAS層配方數(shù)據(jù)集中管理和數(shù)據(jù)下載,同時可實現(xiàn)設(shè)備的OEE統(tǒng)計分析、報警故障統(tǒng)計分析、能耗統(tǒng)計報表?;诖?,浦園實現(xiàn)了半自動控制操作到全自動化的完美轉(zhuǎn)換,降低了對人的要求,可以實現(xiàn)一鍵啟動、一鍵換產(chǎn)、一鍵下載,以及柔性維護(hù)和價值傳遞。“浦園根據(jù)報警分析可以對產(chǎn)線進(jìn)行預(yù)防維護(hù)、預(yù)測維護(hù)。基于能耗管理,可以調(diào)整優(yōu)化班次效率,真正實現(xiàn)智能化運維?!敝熘怯卵a充說。
未來,在依托Rockii的Core Platform全面推廣后,浦園將在SAAS層實現(xiàn)從設(shè)計到制造到展示的全面現(xiàn)實數(shù)據(jù)互聯(lián),AR全面互動式展示,以及大數(shù)據(jù)IA智能分析等,真正實現(xiàn)從工業(yè)3.0向工業(yè)4.0的邁進(jìn)。
“隨著全套Core Platform一體化在整線所有機(jī)臺的落地,我們的產(chǎn)線無論是硬件上、功能上、還是呈現(xiàn)方式都得到了質(zhì)的改變,將實現(xiàn)全自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率預(yù)計提升20%。以圓盤機(jī)為例,每小時生產(chǎn)數(shù)量將由23000個提高到27000個。”浦園對此次合作頗為滿意。
-04-
強強聯(lián)手,縱享美好未來
羅克韋爾自動化作為行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的自動化與信息化公司,一直以為客戶創(chuàng)造價值為己任,和浦園的合作也很好的體現(xiàn)了羅克韋爾自動化所倡導(dǎo)的SEEE(安全高效效率環(huán)保)理念。羅克韋爾自動化石安(中國區(qū)總裁)總結(jié)道,“浦園在冰淇淋設(shè)備領(lǐng)域市場占有率國內(nèi)第一,我們希望和浦園的合作可以幫助浦園鞏固行業(yè)龍頭地位,打造冰淇淋行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型標(biāo)桿,同時提升該行業(yè)機(jī)臺產(chǎn)線的定位。通過此次強強聯(lián)手,為冰淇淋行業(yè)發(fā)展打好基礎(chǔ),引領(lǐng)行業(yè)更好更快地實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”
據(jù)悉,11月26日,在南京召開的世界智能制造大會上,羅克韋爾應(yīng)用于浦園機(jī)械的智能運維解決方案Rockii獲頒2020世界智能制造十大科技進(jìn)展。