給甜蜜的糖果中加點兒智慧
——施耐德電氣EcoStruxure工廠解決方案助力蘊之寶打造智慧的數(shù)字化糖果工廠
中國北京，2019年12月20日——世界上可能再也沒有哪種食物能夠像糖果一樣——跨越年齡、性別和膚色的鴻溝，讓每一個品嘗到它的人都感到身心愉悅。繽紛多彩的糖果，裝點了孩童時期最美好的記憶，見證了情侶之間最浪漫的回憶，也是家人、朋友聚會時必不可少的調(diào)劑。
糖果，是一種令人幸福的食物；而制造糖果，則是一項“甜蜜”的事業(yè)。江蘇蘊之寶食品科技有限公司（蘊之寶）的董事長許玉忠，從事的正是這項“給世界送去甜蜜”的美好事業(yè)。
自1995年成立以來，經(jīng)過二十多年的不斷創(chuàng)新，蘊之寶已經(jīng)成為中國領(lǐng)先的糖果生產(chǎn)商和出口企業(yè)，形成了包括口香糖、拐杖糖、軟糖在內(nèi)的200余種高中低檔糖果產(chǎn)品，與許多國際知名連鎖超市達成深度合作。
隨著企業(yè)的快速發(fā)展，消費市場的瞬息萬變以及合作伙伴對工廠管理水平要求的不斷提升，蘊之寶迫切希望通過建立智能化的管理系統(tǒng)，提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制，提高生產(chǎn)過程管控水平，以真正打造行業(yè)領(lǐng)先的智能化工廠。因此，蘊之寶選擇跟有著豐富智能工廠實施落地經(jīng)驗的施耐德電氣進行合作，共同在江蘇鹽城建設(shè)智慧新工廠，這也是目前國內(nèi)規(guī)模最大的糖果生產(chǎn)基地。
許玉忠對此表示：“施耐德電氣在深刻理解蘊之寶發(fā)展建設(shè)的基礎(chǔ)上，對工廠進行了全面的、面向未來的數(shù)字化規(guī)劃，為我們提供了從咨詢式服務(wù)，到智能工廠整體方案設(shè)計，再到軟硬件系統(tǒng)交付與實施的整套EcoStruxure工廠解決方案，為我們智慧工廠的建設(shè)提供了很大的助力。”
深入洞察客戶需求
在傳統(tǒng)項目中，往往是由客戶描述期望，然后方案供應(yīng)商告訴客戶自身具備哪些能力，能夠提供哪些設(shè)備、軟件和系統(tǒng)，最后由客戶來決定是否要購買采用這些產(chǎn)品和方案。
如果客戶有著非常明確的需求，這種基于產(chǎn)品的傳統(tǒng)銷售模式是可行的，就好比病人知道自己得了感冒，去藥房對癥購買相應(yīng)的感冒藥即可。因為食品飲料行業(yè)企業(yè)對于“智慧化的糖果工廠應(yīng)該是什么樣的”以及“智慧化的糖果工廠應(yīng)該怎么建設(shè)”這些問題，并沒有形成非常成型的想法。
因此，施耐德電氣首先為蘊之寶提供了全面而深入的咨詢式服務(wù)，這個過程就像是幫蘊之寶進行了一次專業(yè)“體檢”，以期深入挖掘客戶的需求，然后才進一步提供智能工廠的整體設(shè)計方案，最后再進行交付與實施。
施耐德電氣的專家顧問連續(xù)數(shù)月親赴蘊之寶的生產(chǎn)現(xiàn)場，深入了解了客戶的整個生產(chǎn)管理過程，然后利用自身在食品飲料行業(yè)的專業(yè)知識，幫助客戶分析其哪些點做得比較好，哪些點尚有待提升，施耐德電氣的哪些解決方案可以幫助其進行改進……通過這種抽絲剝繭的方式，施耐德電氣一點一點的挖掘出了蘊之寶的真實需求，智慧糖果工廠的藍圖也在大家的腦海里變得越發(fā)清晰。
通過梳理，施耐德電氣發(fā)現(xiàn)，蘊之寶存在的最大挑戰(zhàn)就是工廠的生產(chǎn)和管理主要依賴人工，所以缺乏標準化和規(guī)范化，由此帶來了一系列問題。
在質(zhì)量管理方面，不同的操作工在對同一條產(chǎn)線進行操作的時候可能會出現(xiàn)一定程度的偏差，從而造成最終產(chǎn)品質(zhì)量的波動。舉例來說，過去在蘊之寶位于連云港的老工廠里，需要依靠人工來進行投料，每個原料包至少重達四五十斤，一天需要投料上百包，不但效率低下，而且對操作工的身體也是一種很大的負擔。當操作工感覺到疲倦的時候，投料的精準度自然就會下降。
在生產(chǎn)運營方面，蘊之寶的整個生產(chǎn)運營過程不夠透明，不同層級的管理人員無法第一時間掌握自己關(guān)注的信息。這是因為蘊之寶過去主要采用紙質(zhì)的方式記錄產(chǎn)品信息并進行單據(jù)的流轉(zhuǎn)，一個班次的工人完成工作并記錄之后，再交接給下一個班次的工人，交接的過程很有可能會出錯，記錄的數(shù)據(jù)可信度也不高。
當管理層需要了解生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)時，工廠負責人還需要整理紙質(zhì)報表再遞交，中間會出現(xiàn)延遲，從而耽誤決策的及時性。管理人員若想對物料、質(zhì)量、銷售進行追溯，更是異常困難。
另外，在這種“黑箱”狀態(tài)下，一旦生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障，機器重修、多修、不及時修的情況就會拖慢生產(chǎn)效率，嚴重時甚至會影響正常生產(chǎn)。
在知識積累方面，過度依靠人工使得熟練工的操作經(jīng)驗沒辦法固化在系統(tǒng)里，也不利于經(jīng)驗的積累和傳承。
基于這些問題，施耐德電氣有的放矢地為蘊之寶提供了覆蓋EcoStruxure三層架構(gòu)、包括Modicon M580及M340 PLC、AVEVA SCADA系統(tǒng)、Historian實時數(shù)據(jù)庫軟件和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等全面的自動化與數(shù)字化解決方案。
有序生產(chǎn)背后的“功臣”
走進蘊之寶鹽城新工廠偌大的膠姆糖生產(chǎn)車間里，只能看到少數(shù)的幾個操作工在忙碌著，自動化設(shè)備承擔了大部分的工作——原料通過真空自動上料系統(tǒng)進入攪拌缸內(nèi)，糖粉、香料和膠基被均勻的混合在一起，然后經(jīng)由擠出成型機變成泡泡糖的雛形，接著再經(jīng)過壓條、切割和包裝，穿好“彩色外衣”的泡泡糖就排著隊的從生產(chǎn)線里鉆出來了。不久之后，這些糖果就會被四通八達的物流網(wǎng)絡(luò)運往全世界。
一切都是那么的靈活高效、井然有序，而這背后都離不開工廠里兩位“護衛(wèi)”的功勞。
以Modicon M580及M340 PLC為代表的硬件設(shè)備是蘊之寶鹽城新工廠得以實現(xiàn)高效自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它們是產(chǎn)線上“看得見的護衛(wèi)”， 用穩(wěn)定可靠的性能保證了生產(chǎn)的持續(xù)不間斷。尤其是Modicon M580 PLC，完全基于工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)連接和通訊，保障了現(xiàn)場工藝過程中原始數(shù)據(jù)的實時準確獲取，從而有效助力蘊之寶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化生產(chǎn)。
MES系統(tǒng)則是產(chǎn)線上“看不見的護衛(wèi)”，它使得蘊之寶的所有業(yè)務(wù)都能圍繞訂單的生產(chǎn)有序運作，實現(xiàn)生產(chǎn)的透明化和高效協(xié)同，快速響應(yīng)國內(nèi)外客戶對上萬種糖果的靈活需求。
具體來說，MES系統(tǒng)能夠接收來自ERP系統(tǒng)中的生產(chǎn)訂單，將訂單按約束條件分配給各個生產(chǎn)線形成批次計劃，進而分解成工單，工單綁定生產(chǎn)標準和配方下發(fā)給控制系統(tǒng)，實現(xiàn)標準化控制和防差錯。
在生產(chǎn)過程中，MES系統(tǒng)可以從Historian實時數(shù)據(jù)庫中獲取各個工單的產(chǎn)量、物料消耗、質(zhì)檢信息、設(shè)備運行信息以及能耗信息等，這些數(shù)據(jù)也是后期實現(xiàn)生產(chǎn)過程追蹤追溯的基礎(chǔ)。一方面，一旦產(chǎn)品質(zhì)量或設(shè)備出現(xiàn)了什么問題，工廠管理者能夠立即實現(xiàn)從原料、生產(chǎn)、成品到出入庫環(huán)節(jié)的反向追溯；另一方面，決策層也能通過手機或電腦等終端實時知道訂單的執(zhí)行進度，產(chǎn)線有沒有富余產(chǎn)能等重要信息….這都為其決策過程提供了很好的支持。
此外，MES系統(tǒng)在食品安全的管控方面也能發(fā)揮重要作用。我們知道，食品安全是企業(yè)的生命線，MES系統(tǒng)能夠?qū)μN之寶工廠所生產(chǎn)糖果的添加劑從產(chǎn)品配方、配料、自動投料這三個環(huán)節(jié)進行嚴格的三級管控，從而有效防止食品安全事件的發(fā)生。據(jù)蘊之寶智能化工程師於維康介紹，蘊之寶的食品安全工程師為每種產(chǎn)品都設(shè)定了安全的添加劑使用量范圍，一旦超出標準，系統(tǒng)會實時發(fā)出警報，真空上料機也會立即暫停上料。
第三，在產(chǎn)品質(zhì)量管理方面，MES系統(tǒng)會按照規(guī)程自動觸發(fā)檢驗，同時記錄生產(chǎn)過程以及成品下線時的質(zhì)量檢驗化驗數(shù)據(jù)，保證下線產(chǎn)品質(zhì)量的百分百合格以及整個生產(chǎn)過程的標準化、規(guī)范化。
最后，MES系統(tǒng)配合SCADA系統(tǒng)，還能針對不同的設(shè)備制定不同的預(yù)警策略，以機器學習的方式建立預(yù)警模型，從而對設(shè)備進行預(yù)測性維護管理，保證設(shè)備在生產(chǎn)中保持最佳運營狀態(tài)。
許玉忠對施耐德電氣的這套解決方案和系統(tǒng)給予了高度評價：“從2018年12月引進引用這一整套方案和系統(tǒng)后，我們的生產(chǎn)工藝流程得到了優(yōu)化，物料的管控和質(zhì)量控制水平得到了提升，與之前相比，工廠的生產(chǎn)運營效率提高了10%，穩(wěn)定性提升了15%，人工時節(jié)約30%，直接生產(chǎn)成本降低了5%?！?/p>
追求卓越路上的最好助力
把企業(yè)做深、做透，一直是許玉忠長期不懈的追求。
“所謂做深，就是要把我們現(xiàn)有的200多種產(chǎn)品全都做到極致，哪怕只是一根棒棒糖，我們也希望它是行業(yè)中感官最好、口味最好、客戶最喜歡的品種；所謂做透，就是把產(chǎn)品品類關(guān)聯(lián)到地區(qū)的消費人群中，因為不同地區(qū)的人群對糖果口感和甜度的要求各有差異，我們會據(jù)此進行工藝配方上的調(diào)整?！痹S玉忠感慨道，“未來，隨著企業(yè)智能化、數(shù)字化綜合實力的進一步提升，我們致力于將蘊之寶打造成為國內(nèi)乃至全球糖果行業(yè)的標桿企業(yè)，讓智慧的糖果為人們的生活增添更多美好的瞬間?！?/p>
在向“世界級標桿企業(yè)”這個目標不斷前進的路上，蘊之寶也需要一位世界級的合作伙伴一起攜手向前，因此蘊之寶選擇施耐德電氣作為其追求卓越路上的助力。
於維康評價道：“我們之所以選擇施耐德電氣——第一，是因為施耐德電氣在食品行業(yè)具備豐富的經(jīng)驗，也有很多落地的智能工廠實踐；第二，是因為施耐德電氣能夠提供最為完整的綜合解決方案；最后，也是非常重要的一點，施耐德電氣還為我們分享了許多先進的管理經(jīng)驗和精益管理理念?！?/p>
過去，蘊之寶的生產(chǎn)流程和管理流程中存在一些繁瑣、低效的冗余環(huán)節(jié)，且員工之間的職責不明確。施耐德電氣通過梳理，幫助蘊之寶減少了很多不必要的中間環(huán)節(jié)，使信息的傳遞更加順暢，并且用系統(tǒng)來將職責明確到人，杜絕相互推諉現(xiàn)象的發(fā)生。
早在史前時期，人類就已知道從鮮果、蜂蜜、植物中攝取甜味食物；后來，人類學會了用手工的方式從谷物、甘蔗等物質(zhì)中制糖；再后來，機械化的生產(chǎn)線取代了手工作坊；而現(xiàn)在和更遠的將來，以蘊之寶為代表的制造商則能夠用智慧化的生產(chǎn)線，賦予糖果無限的可能。
