如何通过数字化应对制糖行业的挑战

在当前全球化的背景下，制糖行业的生产商面临着独特的挑战，旨在在全球产品开发成本日益上升的情况下，提供具有竞争力的产品，同时提高盈利能力和业务发展。在实现这些战略目标的过程中，每个制糖生产商都可能面临自家特定的制造挑战。这些挑战包括优化能源消耗、减少材料浪费和库存成本、提高资产利用率和生产效率、提升产品质量和减少变化、错误，以及同时确保原材料的可追溯性并遵守相关法规。重要的是，这些企业渴望创建一个更具敏捷性的制造环境。

数字化集成与自动化演进

随着物联网、工业4.0和数字技术的快速发展，应对这些挑战的解决方案变得触手可及。通过应用数字技术，公司能够在横向和垂直的业务价值链中实现更紧密的集成，促进建立一个真正的自动化群链。数字化通过构建坚实的、数据驱动的决策平台，支持整个厂内管理层级的垂直集成，横向整合则将生产设施连接入数字世界，与供应商和客户紧密关联起来。




自动化与产业链整合

为了确保公司、部门、职能和能力的共同凝聚，并更好地整合其内部和外部的横向以及垂直价值链，企业需要准确理解自动化的目标与实施策略。自动化本质上是为了持续执行连续和重复任务，减少对人工干预的依赖。在制糖生产中，自动化能够实现高效运营，包括实现高产出率、优化生产质量和利用率，同时减少能源消耗和对环境的影响。

层级自动化与现场设备

自动化系统可通过三种主要类型实现：监控与数据采集（SCADA）、可编程逻辑控制器（PLC）和分布式控制系统（DCS）。SCADA系统侧重于那些对强有力的远距离通信有严格需求但对数据处理能力要求不高的应用。PLC专为工厂自动化应用设计，具有高速要求和众多I/O通信通道。DCS在需求高计算能力的复杂过程控制方面提供支持，分为核心自动化（灵活且易于使用，适用于小型操作）和扩展自动化（提供更多元的信息，可集成电信、图像和电气系统）。

现场设备的层次

现场设备分为测量产品、执行产品和控制系统三类，分别扮演着感知与监控数据、较小规模执行工作和协同操作的角色。为了实现企业和控制系统之间的自动化接口，ANSI/ISA95标准与所有行业和过程控制场景（批处理、连续和重复运行）整合一同工作，为制造商与供应商间的通信提供一致性基础。

ISA95标准化与自动化等级

标准化过程通过定义从现场级到生产调度级的自动化层级，指导自动化系统的设计与实施。每个层级从物理过程的定义开始，逐渐深入到数据收集、监控、控制，以及其他高级管理活动。从提供实时数据交换的现场级与直接控制级，到实现优化决策和操作的生产控制级，再到执行商业责任的生产调度级，形成了一套完善而集成的自动化架构。

数据传输与集成解决方案

制糖行业中，数据传输无疑是关键环节。在不同自动化层级（例如现场级到生产调度级）之间组建集成网络，以确保所有关键数据（从资源使用、生产能力定义、产品制造到运营绩效）可视化与高效流转。这也包括技术层面上的OT（操作技术）与IT（信息技术）数据集成，以及解决不同部门（例如工程、生产和服务）之间的通信障碍，推动整个生产系统走向现代化与整合化。

MSS（制造运营管理）与战略性数字化转型

MOM（制造运营管理）系统作为支持自动化实施和整合的综合解决方案，用于实现生产与运营的精密控制，提高效率、灵活性和质量。通过MOM，现场级和直接控制级的数据可以被收集并深度分析，帮助企业在关键领域做出更高效、更具洞察性的决策。

关键特性与效益概览

优化能源消耗：实施能源管理工具与自动化控制策略，减少浪费，降低总体能耗和碳足迹。

减少材料浪费与库存成本：通过精确的库存管理减少库存积压和短缺，降低存储和操作成本。

提高资产利用率与产量：利用MOM和自动化技术减少非计划停机时间，提高设备使用效率。

提升产品质量：通过自动化控制和全面的监控，在制造过程中实施精确控制，确保产品质量一致性。

实现高效的法规与追溯性：采用数字化手段实现生产过程的可视化和数据追溯，遵守相关法规要求。

推动精益与敏捷制造：通过MOM模块化解决方案，实现对量、质量与响应性更为高效的操作管理，提升整个供应链的协调与响应能力。