文王釀酒公司數字化車間

1、數字化車間試點示范安徽文王釀酒股份有限公司、項目實施背景與狀況一）項目實施背景白酒生產是我國的傳統產業(yè)，歷史悠久、底蘊厚重，具有獨特的傳統工藝 流程，但是這種工藝流程中一直以來依靠人力。隨著現代化產業(yè)的不斷發(fā)展， 白酒生產行業(yè)開始引進了大量的自動化設備，從起初的由人力生產到半自動化 生產再到現在的全自動化生產。白酒和其他產業(yè)相比，技術創(chuàng)新還相對落后， 創(chuàng)新的能力還薄弱，離現代化的目標還有較大差距，因此加快技術發(fā)展是當務之急。市場激烈競爭的大環(huán)境下，我國白酒行業(yè)傳統的高成本生產方式已成為 無數白酒制造企業(yè)難以突破的發(fā)展瓶頸，這使得白酒企業(yè)紛紛面臨生產方式轉 變壓力，那就是白酒釀造的生產方式正在逐

2、步從傳統走向現代?？v觀我國白酒 行業(yè)，釀酒工藝自古以來就離不開 人，手工制作、人工控制，生產效率低下， 能源消耗巨大。在消費需求旺盛、市場競爭激烈的現代社會，這種傳統的高成 本生產方式已成為無數白酒制造企業(yè)難以突破的發(fā)展瓶頸。我國傳統的白酒釀 造由多道工序完成， 主要由人工控制， 各工序之間缺乏嚴格的連貫性和統一性。這就不可避免地導致了許多生產上的缺陷，成為整個行業(yè)前進的障礙。數字化車間建設實現了公司智能倉儲系統、生產運行、全流程優(yōu)化、產品 質量安全全程追溯體系、環(huán)保監(jiān)測、 DCS控制、視頻監(jiān)控、資源管理等多個信 息系統于一體的智能制造管理系統， 利用現代生物技術， 優(yōu)化企業(yè)的產品結構， 提升

3、產品的檔次；利用現代企業(yè)管理系統，采用資源管理系統（ ERP和（SAP 系統）組織管理， 從供應鏈源頭優(yōu)化企業(yè)的資源， 優(yōu)化了現代企業(yè)的運行模式； 實現全廠管理、生產各環(huán)節(jié)管控中心連續(xù)性生產智能化。對企業(yè)自身而言， 一方面更好的發(fā)揮信息化平臺優(yōu)勢， 發(fā)揮信息技術的指導 及決策分析作用，改進工業(yè)流程，指導并促進成品酒制造水平的發(fā)展與提高； 另一方面也充分發(fā)揮各種工業(yè)技術對信息化的支撐和基礎作用，做好數字化車 間的建設，已成為現代企業(yè)核心競爭力的關鍵。二）項目實施的主要思路和目標文王釀酒公司依托現有規(guī)模、 質量、技術等優(yōu)勢， 以一系列重大管理變革和先進信息技術應用為主線，立足長遠發(fā)展，確立數字化車

4、間建設主要思路和 目標：1、實現公司智能倉儲系統、 生產運行、 全流程優(yōu)化、產品質量安全全程追 溯體系、環(huán)保監(jiān)測、DCS控制、視頻監(jiān)控、資源管理等多個信息系統于一體的 智能制造管理系統。2、利用現代企業(yè)管理系統，采用資源管理系統（ERP和（SAP系統）組 織管理，從供應鏈源頭優(yōu)化企業(yè)的資源，優(yōu)化現代企業(yè)的運行模式。 通過智能制造管理系統和現代企業(yè)管理系統，實現全廠管理、生產各環(huán)節(jié) 管控中心連續(xù)性生產智能化。采取體制機制優(yōu)化和業(yè)務流程再造， 并不斷采用新技術等變革， 通過總體規(guī) 劃、分步實施， 打造從數字化車間到智能型 工廠。第一步，重點開展基礎性工 作，用 3 年時間完成試點建設，建成智能工廠

5、應用框架；第二步，推廣拓展， 到 2017年完成數字化車間 建設；第三步，智能化應用全覆蓋， 到 2020年建成 高度自動化、數字化、可視化、模型化和集成化的智能化工廠。項目整體技術達到國內先進、 裝備與技術的國產化率達到 95%以上，主要能 耗、排放與產品質量指標、單位加工費用達到國內同類企業(yè)先進水平，生產現 場作業(yè)的勞動生產率整體提高 20%，盈利能力繼續(xù)保持同行業(yè)領先。、項目主要實施內容和措施（一）項目實施的主要內容緊緊圍繞釀酒提質增效、轉型發(fā)展，運用互聯網、大數據、自動化等現代 信息技術，建設以供應鏈 -產業(yè)鏈 協同優(yōu)化驅動的生產、市場一體化智能制造 示范工程。 數字化車間改造實現全廠

6、管理、 生產各環(huán)節(jié)管控中心連續(xù)性生產智 能化。一是使公司智能倉儲系統、生產運行、全流程優(yōu)化、產品質量安全全程 追溯體系、環(huán)保監(jiān)測、DCS控制、視頻監(jiān)控、資源管理有機的結合了起來。大 大提高了公司生產效率，降低了生產成本，二是提高了企業(yè)形象，使整個車間 生產干凈整潔，生產有序。三是利用二維碼溯源系統能記錄白酒制作過程中的 各項參數，并實時上傳至服務器并存儲，實現可追溯。數字化車間建成后，年白酒能力由 2 萬噸提升到 4萬噸；人均生產效率由 75 件/ 人天提升到 160-180 件/ 人天；產品正品率由原來的 94%提升到 99%；包 裝材料可降解比例由原來的 30%提高到 85%；智能化灌裝生

7、產線和完善的檢測系 統保證了食品安全。（二）采取的主要措施 一）智能裝備應用情況白酒制造數字化車間采用國內先進的自動化生產線，從釀酒、白酒勾兌與 調味輔助控制、發(fā)酵池遠程無線測溫、曲房遠程測溫及控制、灌裝生產線以及 機械化制曲等均實現自動化控制。車間內全部設備數 100 臺，其中工業(yè)機器人 數為 25 臺。軟件系統有無線溫度數據在線監(jiān)測系統、中央儀表控制系統、 SAP 管理系統、溫控監(jiān)測系統、ERP服務器等。釀造設備有全自動機械涼槽機、酒 甑蓋提升電機；制曲設備有曲梁自動破碎系統。車間內自動化、智能化設備占 全部設備比重 85%。二）車間設備聯網情況采用可靠、 先進的 Profibus 現場總

8、線技術， 實時動態(tài)流程顯示， 面向用戶的操作界面，向用戶提供完整的管理功能和數據報表；提供靈活有效的報警功能和報警方式，實用的酒庫管理系統為管理層決策提供完整的解決方案，由釀 酒、白酒勾兌與調味輔助控制、發(fā)酵池遠程無線測溫、曲房遠程測溫及控制、 灌裝生產線以及機械化制曲組成。系統投運后能實現“少人值守，生產過程全 自動”的功能要求。車間內設備聯網控制占 80%，除部分手動操作外，其余部分實現聯網操作。企業(yè)定期進行工控系統安全檢查，制定了網絡安全保護策略，配備了網絡 安全防火墻；已經編制網絡拓補圖并保持更新，制定了網絡設備相關的配置基 準，完善了網絡安全管理制度，定期進行網絡升級，確保了企業(yè)信息

9、安全。車間總體控制層，用于對各個系統進行有機協調，決策執(zhí)行，并于公司級ERP系統進行對接。中間層為車間基礎管理層，用于對各個子系統進行分層控制，獨立完成子 項目操作執(zhí)行。末層為信息采集層，采用智能化設備從現場采集工藝數據并反饋到控制中 心，同時又是下達執(zhí)行指令的執(zhí)行層。監(jiān)控平臺三）生產過程實時調度情況生產調度MES系統根據生產計劃安排，有效將生產各個環(huán)節(jié)及物流管理、設備檢修、能源控制等部分進行統一協調，現場控制；MES系統強調車間級的 過程集成、控制和監(jiān)控，以及合理地配置和組織所有資源，滿足車間信息化需 要，提高車間對隨機事件的快速響應和處理能力，有力地促進企業(yè)信息化進程 向車間層拓展。通過構

10、建以“精益生產、智能制造”為特點的車間管理系統， 建立數字化車間，從而實現了精益生產和智能制造。數字化車間將信息、網絡、自動化、現代管理與制造技術相結合，在車間 形成數字化制造平臺， 改善車間的管理和生產等各環(huán)節(jié)， 從而實現了敏捷制造。MES是數字化車間的核心。MESS過數字化生產過程控制，借助自動化和智能化 技術手段，實現車間制造控制智能化、生產過程透明化、制造裝備數控化和生 產信息集成化。車間MES主要包括車間管理系統、質量管理系統、資源管理系 統及數據采集和分析系統等，由技術平臺層、網絡層以及設備層實現。這里的現場控制包括PLC程控器、數據采集器、條形碼、各種計量及檢測 儀器、機械手等。

11、MES系統設置了必要的接口，與提供生產現場控制設施的廠 商建立合作關系。以MES為核心的數字化車間，利用計算機軟、硬件及網絡環(huán)境，實現產品 數字化制造，可提高產品制造能力，縮短產品制造周期，降低制造成本，從而 提高企業(yè)競爭能力。供熱自動控制系統四）物料配送自動化情況1、計算機勾兌控制白酒勾兌自動控制是指在計算機的操作下，根據配方和工藝流程，自動完 成勾兌生產過程。主要完成白酒的自動勾兌和計量，在每類基酒的供酒管上安 裝一套精密流量計，借助于穩(wěn)定的自控閥門對每一個酒罐進行精確的調兌。在 每次勾兌完畢，用衛(wèi)生級壓縮空氣對管中酒進行回收。整個過程由控制系統按 順序自動完成。勾兌自動控制系統需要對基酒

12、罐、調味罐和勾兌罐的液位進行 檢測，閥門自動開閉 , 流量計數據實時提取，泵自動啟停。2、發(fā)酵池遠程測溫及曲房遠程測溫控制無線自動測溫儀器將解決窖池溫度、曲房溫濕度測量繁瑣、不便和資源浪 費的難題，為白酒業(yè)注入了高科技的新鮮血液，使白酒業(yè)向科學化、自動化邁 出了一大步。該控制系統利用新興的物聯網技術和信息化、網絡化手段，通過 無線測溫傳感器， 將各曲房、窖池的計量數字采用無線傳輸方式傳輸到中控室， 實現對各曲房、 窖池溫濕度的實時數據測量、 監(jiān)控，并對數據實行科學化管理。該技術可實現數據的自動存儲、異常數據處理、海量數據快速查詢、圖形化曲 線顯示、溫度上下限報警和 EXCEL報表等功能。在曲房

13、測溫控制系統中加智能 控制部分，它可以根據環(huán)境參數自動控制現場設備（比如風機、電動門窗、空 調等設備）的開啟和關閉，這樣不僅可以遠程檢測溫度，而且還可以控制曲房 的環(huán)境溫度。這樣大大的減少了人力的輸出。3、機械化釀酒車間行車的應用現代化機械設備將完全取代人力。在相同物料情況下機械化釀酒車間要比 普通車間節(jié)省兩個小時，而且工人的勞動輸出力大量降低。機械化釀酒車間包 括有行車、 叉車。發(fā)酵池無線測溫。 利用簡單的控制系統來控制行車運送物料， 這取代了用人推小車運送物料入池和出池慢的問題。利用無線測溫系統對發(fā)酵 池進行數據集中處理，取代了每個班組安排一人逐一測溫的繁瑣事件。采用了橋式起重機，它是利用

14、橋架在高架軌道上運行的一種橋架起重機。橋架可以沿兩側鋪設的軌道縱向運行，起重小車沿橋架實現橫向運行，這樣形 成一定的工作范圍，就可以利用小車下面的空間來吊運貨物，不受地面設備的 影響。4、灌裝生產線自動灌裝生產線包括有洗瓶機、自動灌裝機、壓蓋機、烘干機、傳送帶、 封箱機、以及打碼機。其中的洗瓶機、灌裝機還有傳送帶都運用了變頻器。采 用灌裝機不僅可以提高勞動生產率，減少產品的損失，保證包裝質量，而且可 以減少生產環(huán)境與被裝物料的相互污染。5、機械化粉碎制曲車間引進新型的粉碎制曲車間。運用了大量電機，工藝復雜，將原來的就地控 制改為了中央儀表控制室。中控室中的主機上繪制了粉碎的工藝流程圖，通過 指

15、示燈的狀態(tài)來反應現場設備的運行狀態(tài)，這樣操作員可以直觀形象地監(jiān)視和 操作粉碎生產過程。倉儲破碎自動控制系統6、自動在線貼標酒盒噴碼后，利用自動貼標機為每個酒盒粘貼一枚盒標，同時在線采集盒標二維碼信息，并安裝分撥軌道，根據產品規(guī)格數量，自動為裝箱工位分撥產 品。裝箱完成后，線體再次合流，由自動貼標機為每個箱粘貼一枚箱標，同時 在線采集箱標二維碼信息，完成數據的采集對應關聯。該方法有效減少人力投 入，為盒標、箱標的粘貼實現自動化管理。白酒制造數字化車間充分利用二維碼作為產品身份標識進行管理，配備了 完善的標識管理工具：酒品種實現計算機自動化輸送，由計算機根據生產計劃和工程師站發(fā)送的 指令，自動品配

16、相應的酒品代碼，將成品酒輸送到灌裝車間，完成輸送過程中的精確計量和輸送管道存酒的雙向清理；根據生產計劃，包裝物自動完成匹配清單，由物流系統根據條形碼標識進 行分揀輸送到指定位置，在生產過程中動態(tài)完成掃碼、關聯和重新賦碼工作， 并將信息傳送到云端數據庫管理使用。五）產品信息可追溯情況當生產過程中發(fā)現質量缺陷時，可根據批次物料的質量缺陷，追蹤到所有 使用了該批次物料的成品，也支持從成品到原料的逆向追蹤，以適應質量缺陷產品的招回，把對企業(yè)的損失最小化、更好地為客戶服務。產品追蹤模塊將實現從原料到產品的雙向的物料跟蹤, 生成物料譜系樹（Genealogy）。用戶可以在MES設置查詢條件（品種、時間、設

17、備等），查詢 某個批次的原料用在哪些批次的產品，或是某個批次的產品，消耗了哪些批次 的原料。MES實現物料追蹤的關鍵是物料使用信息的準確，物料使用信息可以是來 自控制系統，也可以是操作員在生產、交接時的手工輸入及條碼掃入?；谌尜|量管理的思想，對從供應商、原料到售后服務的整個產品的生 產和生命周期進行質量記錄和分析，并在生產過程控制的基礎上對生產過程中 的質量問題進行嚴格控制。能有效地防止不良品的流動，降低不良品率。質量控制模塊不僅僅是對化驗結果的簡單歸檔， 它應該具備化驗需求生成、 流程質量控制及預警、基于產品追蹤的質量追蹤與質量分析系統。三、實施成效IT 企1）應用了一批國內領先的國產軟

18、件系統。 文王釀酒公司在數字化車間建設 過程中，非常注重利用現有成熟技術，以及聯合聯想集團等科研機構及 業(yè)創(chuàng)新研發(fā)流程行業(yè)智能應用軟件系統。公司已建立集智能倉儲系統、生產運行、全流程優(yōu)化、產品質量安全全程追溯體系、環(huán)保監(jiān)測、DCS控制、視頻監(jiān) 控、資源管理等多個信息系統于一體的智能制造管理系統， 利用現代生物技術， 優(yōu)化企業(yè)的產品結構，提升產品的檔次；利用現代企業(yè)管理系統，采用資源管 理系統（ERP和（SAP系統）組織管理，從供應鏈源頭優(yōu)化企業(yè)的資源，優(yōu)化 了現代企業(yè)的運行模式；實現全廠管理、生產各環(huán)節(jié)管控中心連續(xù)性生產智能 化。 智能化水平達到國內領先。2）建立了智能工廠標準化模板。 2015 年以來，文王釀酒公司一直被安徽 省評為“兩化”融合示范企業(yè)；2017 年被工信部評為“兩化融合試點示范企業(yè)” ， 并以更高的目標來促進自己、 提高自己 ，不斷總結數字化建設、 應用及管理經 驗，在數字化車間建設過程中以最佳業(yè)務實踐探索車間各個環(huán)節(jié)業(yè)務數字化，并進行標準化，形成了信息代碼標準、數據指標標準、數據倉庫ODS企業(yè)數 據共享服務總線ESB工業(yè)分析、績效管理、能源管理、三維數字平臺、設備 故障診斷與預測、設備可靠性、調