施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理解决方案助力伊利践行“智慧乳业”

点击数:279 发布时间:2018-10-25
施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理解决方案的助力下,伊利工厂实现了底层设备的互联互通、能源数据的实时自动化采集、能源使用的监控管理、能源信息的精益分析,不但能够通过数据分析发现能源异常,还能通过上层能源管理软件和底层自动化系统的配合真正堵住能源漏洞,从而大大降低了工厂的能源成本、提高了整体运营效率。
施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理解决方案助力伊利践行“智慧乳业”

对许多人来说,一杯营养醇香的伊利牛奶意味着美好一天的开始。作为稳居全球乳业第一阵营,蝉联亚洲第一的驰名品牌,每天,1亿多份伊利产品到达消费者手中;每年,有将近13亿中国消费者享用到营养美味的伊利产品。然而,人们可能没有察觉到的是,手里那杯看似普通的牛奶之中,竟然流淌着满满的数字化智慧。

新时代,在国家智能制造战略和“十三五”奶业规划的指导下,以伊利为代表的中国乳制品企业面临着加快数字化工厂建设和创新、节能减排转型升级的挑战——这要求企业不仅要生产品质更优的乳制品,还要以自动化、透明化、智能化等更加先进的方式来重塑生产流程;不能只心安理得的接受大自然的馈赠,还要将智能化和可持续发展的理念深入到生产和管理的方方面面。

作为“智慧乳业”和“绿色产业链”发展观的倡导者,伊利高度重视数字化转型和可持续发展战略,率先建设智能工厂,成为行业内节能降耗的典范。这与致力于食品饮料行业的环境友好、成本优化、节能增效和优化运营的全球能效管理专家——施耐德电气在理念上不谋而合。三观相合的两位巨头在探索“智慧乳业”的旅程中通力合作,施耐德电气携手合作伙伴为伊利提供了一系列互联互通的产品和覆盖楼控、工厂自动化以及能源领域的解决方案。

尤其是在施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理解决方案的助力下,伊利工厂实现了底层设备的互联互通、能源数据的实时自动化采集、能源使用的监控管理、能源信息的精益分析,不但能够通过数据分析发现能源异常,还能通过上层能源管理软件和底层自动化系统的配合真正堵住能源漏洞,从而大大降低了工厂的能源成本、提高了整体运营效率。这是伊利迈向“智慧乳业”的重要一步。

1400倍的效率提升

效率提升的第一步是数据的采集,因为准确、实时的数据是后期进行数据分析并获得精确分析结果的前提,如果从数据源头上就出了问题,那数字化就是无本之木、无源之水。

施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理解决方案能够帮助伊利在数据采集阶段严格把关数据质量,牢牢守住数字化“底线”。如果把EcoStruxure架构比作一棵树的话,底层“互联互通的产品”就是深埋于地下的根须,从散布在黄冈工厂各处的能源仪表中吸取大量的数据养分。施耐德电气用于现场测量电力回路能耗测量的智能电表确保了数据采集精确性,并节省了人力。中层的“边缘控制”层则是大树的枝干,能够将吸收到的所有能源仪表的“数据养分”进一步向上传输,并送至能源管理系统,以便进行后续的处理和分析。

在这一过程中,施耐德电气的系统展现出了高度的开放性和灵活性。秉承着要做最简化系统的原则,施耐德电气能够通过网关帮助伊利将工厂底层不同通讯协议承载的数据变成统一的格式向上传输。这就意味着不只是施耐德电气的产品,伊利还能够采集锅炉系统、空压系统、制冷系统、水处理系统等来自第三方厂家不同自动化系统里的信息和数据。从而帮助伊利打通了横亘在各个系统之间的信息化壁垒,让一座座原本相互独立的信息孤岛联通了起来。这也打破了车间内原有的数据“黑箱”,变伊利工厂为真正的“透明工厂”。

由此,施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理系统帮助伊利工厂实现了能源数据的自动化采集和处理。以隶属于伊利集团酸奶事业部的武汉黄冈工厂为例,如今,工厂的工作人员只需花费5秒左右的时间就能获取全部200块能源仪表的数据,实现了超过1400倍的工作效率的提升。因为所有能源数据均在同一个时间点被统一采集,中间几乎没有时间差,所以数据准确性和实时性都非常高,工厂的能耗核算将更加准确。更令人欣喜的是,每次抄表结束后的10秒内,系统就能计算出这一班次能源消耗的所有KPI数据,大大提高了能源主管的工作效率。

发现能源异常,堵上能源漏洞

采集和分析数据只是过程,从数据中获取洞察并帮助企业提升运营效率才是目的。如果说施耐德电气EcoStruxure架构中“互联互通的产品”是根须,“边缘控制层”是树干,那么最上层的“应用、分析与服务”则是大树结出的累累硕果。

每天,几百台设备配合着一条条乳品生产线在伊利的各个工厂里不知疲倦地忙碌着。但对工厂管理者来说,他们其实难以明确地知道这些耗能设备的实际耗能细节如何,也非常想把握清楚。

现在,施耐德电气的能源管理系统能够帮助管理者精确地找到“重点关注对象”,并实时监视这些设备的能源消耗情况。一旦出现异常,系统能够及时通知用户,及时堵上能源漏洞,防止异常情况持续扩大以至最终变为故障情况。除了数据的实时监控,系统还能对能源消耗的历史数据进行周期性的关联分析工作,将能源消耗和成本精确地分配到不同的成本中心和产品,从而辅助工厂编制能源计划、支持节能降耗方案或改善工艺的数据依据,最终实现工厂能源精细化管理的目标。

伊利集团黄冈工厂能源管理系统界面
图:伊利集团黄冈工厂能源管理系统界面

举个例子,巴氏杀菌是酸奶生产工艺中的重要环节之一。前处理的巴氏杀菌在开启时会消耗大量的蒸汽,出现分汽缸压力快速下降,从而导致锅炉负荷瞬间提升甚至连锁启动多台锅炉的情况。为了让压力稳定在设定值,往往需要设备在一定周期内自动调整和适应,假设在这个时期内CIP清洗系统同时开启,那么蒸汽波动量更大,这个调整的周期会更长,对前处理工艺和设备造成的影响也越大。通过能源管理系统在一定周期内的数据采集和分析,工厂管理者能够找到蒸汽供应侧和消耗侧的关联,例如巴氏杀菌启动时,有多少条CIP清洗系统同时在运行,是否还有其他用汽设备工作,如果管理者能据此调整排产,避开用汽高峰,那么就可以保证巴氏杀菌的蒸汽稳定,同时可以避免多台锅炉因蒸汽压力低而短时间并联运行的情况,大大节约了工厂的能源消耗。

通过使用能源管理系统,伊利能够清晰的看到能源供给侧与能源需求侧的能源消耗分布情况,并且能够找到供能与耗能单位内部的关联性,通过分析这一关联性,进而可以优化控制工艺,提高工艺品质,进而达到节能减排的目的。

据统计,施耐德电气基于EcoStruxure的能源管理解决方案使得伊利武汉黄冈工厂的运营效率提升了19%,能源成本降低了5%,每年减少的碳排放量相当于多种植了2.5公顷的阔叶林。

实现能源软件和自动化系统的闭环,当之无愧的能效管理专家

伊利致力于实现世界级的智能化和可持续发展,因此需要一位世界级合作伙伴一起携手前行,因此伊利对合作伙伴的要求极为严格。这位合作伙伴不仅要具备专业的能源管理知识,拥有先进的产品技术,更重要的是还得具备深入行业的丰富经验。只有深谙乳品的工艺流程,知道哪些工艺是耗能重点,才能为伊利提供“量身定制”的能源管理解决方案。

施耐德电气正是伊利的绝佳人选。首先,施耐德电气在食品饮料行业市场深耕多年,对于用户的需求有着独到的理解;其次,施耐德电气在全球范围内有着数百个能源管理的成功实践,拥有成熟的方法论与丰富的经验和实践。

在项目前期,通过20次左右的技术交流, 4次的能源管理知识培训,以及每日、每周高频次的邮件、微信和电话沟通,施耐德电气帮助伊利充分摸清了企业能源管理的具体形态,特别是乳制品企业的能源管理应该包含哪些内容,设定哪些KPI等。当伊利制定了清晰的能源管理目标时,双方也在沟通交流过程中建立起了深厚的信任关系。

除了具有深入行业的优势,施耐德电气还是一家集能源管理与自动化为一身的供应商,这就意味着他不仅能提出书面上的解决方案,还能帮助伊利真正的在底层自动化层面去实施这些改进措施。比如,如果上层的分析软件发现某台耗能设备需要被调控,那施耐德电气就能直接将对这台设备的控制逻辑设计到底层自动化系统中去,从而实现上层分析和下层控制的完美闭环。这样,数据的价值才能得到最大程度的释放。

从这两方面的意义上来讲,施耐德电气是当之无愧的能效管理大师,这也是伊利选择施耐德电气作为合作伙伴的核心原因之一。

以酸奶事业部为起点,未来,双方在能源管理领域的合作还将进一步扩展至伊利的液奶事业部、奶粉事业部和冷饮事业部,这些标杆性项目将使得伊利带动全国乳品行业共同发展,实现全行业的世界级智能化和可持续发展。

在产品方面,伊利股份用“品质”让世界共享健康,在绿色发展方面,伊利股份用“可持续”让人类共享美好!