一、實(shí)際場景與問題

某大型冷凍食品生產(chǎn)企業(yè)擁有多條自動(dòng)化產(chǎn)線，涵蓋原料預(yù)處理、加工成型、速凍、包裝等多個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)設(shè)備均通過PLC進(jìn)行自動(dòng)化控制。但在數(shù)字化轉(zhuǎn)型改造中，企業(yè)面臨一系列棘手問題。

1、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集困難。冷凍食品產(chǎn)線涉及眾多關(guān)鍵參數(shù)，如速凍的溫度、濕度，包裝機(jī)的運(yùn)行速度、封口壓力，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速等。然而，由于設(shè)備品牌多樣、通信協(xié)議不統(tǒng)一，傳統(tǒng)方式難以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集，導(dǎo)致生產(chǎn)管理人員無法及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。

2、設(shè)備故障響應(yīng)遲緩。依靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，效率低且存在滯后性。一旦設(shè)備突發(fā)故障，如速凍設(shè)備制冷系統(tǒng)異常，不能及時(shí)處理會(huì)導(dǎo)致大量產(chǎn)品報(bào)廢，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度和訂單交付。同時(shí)，缺乏對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的深度分析，難以提前預(yù)判設(shè)備故障，預(yù)防性維護(hù)難以開展。

3、生產(chǎn)協(xié)同性差。各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)無法有效共享，例如原料預(yù)處理環(huán)節(jié)的進(jìn)度信息不能及時(shí)傳遞給加工成型環(huán)節(jié)，導(dǎo)致生產(chǎn)節(jié)奏不協(xié)調(diào)，出現(xiàn)原料積壓或等待情況，降低了整體生產(chǎn)效率。此外，企業(yè)管理層缺乏全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，難以制定科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃和決策。

二、解決方案

（一）方案概述

本方案以數(shù)之能數(shù)據(jù)中臺(tái)為核心，通過在冷凍食品產(chǎn)線各設(shè)備PLC控制系統(tǒng)部署智能采集終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換和邊緣計(jì)算。采集終端將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)之能數(shù)據(jù)中臺(tái)，利用中臺(tái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和分析能力，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建一套涵蓋設(shè)備監(jiān)控、故障預(yù)警、生產(chǎn)優(yōu)化等功能的冷凍食品產(chǎn)線PLC數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)解決方案，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化管理。

（二）實(shí)現(xiàn)功能

1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：實(shí)時(shí)采集冷凍食品產(chǎn)線各設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并以直觀的圖表、看板展示。生產(chǎn)管理人員可實(shí)時(shí)查看速凍設(shè)備溫度曲線、包裝機(jī)運(yùn)行速度等數(shù)據(jù)，全面掌握生產(chǎn)現(xiàn)場動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常情況。

2、智能故障預(yù)警與診斷：中臺(tái)根據(jù)預(yù)設(shè)閾值，對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。當(dāng)檢測到異常數(shù)據(jù)，如溫度異常升高、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)波動(dòng)過大時(shí)，立即通過短信、微信、郵件等方式發(fā)出預(yù)警。

3、設(shè)備運(yùn)維管理：建立設(shè)備全生命周期管理檔案，記錄設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄等信息。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況，自動(dòng)生成維護(hù)計(jì)劃，提醒維護(hù)人員進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)和維修。通過對(duì)設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)的分析，評(píng)估設(shè)備性能，為設(shè)備更新和升級(jí)提供依據(jù)。

4、數(shù)據(jù)分析與決策支持：通過對(duì)采集的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度分析，生成生產(chǎn)報(bào)表、質(zhì)量報(bào)表、能耗報(bào)表等。企業(yè)管理層可通過這些報(bào)表了解生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗成本等情況，為制定生產(chǎn)計(jì)劃、優(yōu)化資源配置、提升管理水平提供數(shù)據(jù)支持。

審核編輯 黃宇