炎炎夏日，來(lái)杯清涼可口的啤酒自然是十分愜意的解暑良方。而中國(guó)作為全球最大、發(fā)展最快的啤酒市場(chǎng)，已經(jīng)成為國(guó)際巨頭和本土品牌寸土必爭(zhēng)之地。目前中國(guó)啤酒產(chǎn)量和消費(fèi)量均占世界的1/4。
尤其在啤酒消費(fèi)的旺季，如何應(yīng)對(duì)原材料成本上升的壓力，提高生產(chǎn)效率，并保證高質(zhì)量和純正的口味，是啤酒廠家們面臨的共同挑戰(zhàn)。
百威英博武漢工廠脫穎而出，憑借以百威啤酒和哈爾濱啤酒為主的系列產(chǎn)品，成為國(guó)內(nèi)首屈一指的啤酒制造企業(yè)。在這背后，西門子BRAUMAT過(guò)程控制系統(tǒng)扮演了重要角色。
百威英博（ABInBev）是全球領(lǐng)先的啤酒生產(chǎn)商。在中國(guó)，百威英博擁有40多家啤酒工廠，遍布湖北、黑龍江、福建等10多個(gè)省區(qū)。
武漢工廠是百威英博在中國(guó)的標(biāo)桿企業(yè)。2013年，百威英博對(duì)其全球200多家工廠進(jìn)行評(píng)比，考核生產(chǎn)效率、質(zhì)量、物流效率等指標(biāo)，武漢工廠綜合排名第1。
把大麥、大米、酵母、水和啤酒花等原料變成香醇的啤酒，需要經(jīng)過(guò)原料制備、糖化、發(fā)酵、過(guò)濾、罐裝、口味測(cè)試等復(fù)雜的過(guò)程，共有246道工序來(lái)保證百威英博啤酒全球一致的天然口味。其中糖化和發(fā)酵是最為重要的釀造工藝。
為了滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，百威英博武漢工廠在2012年6月開(kāi)始對(duì)糖化、發(fā)酵和過(guò)濾車間原有的17臺(tái)上位機(jī)中的西門子BRAUMAT軟件升級(jí)至更新的版本，并且發(fā)酵工段的4臺(tái)S5 CPU也升級(jí)至S7。緊接著，工廠開(kāi)始建設(shè)新的糖化和發(fā)酵生產(chǎn)線，并全部使用BRAUMAT過(guò)程控制系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)升級(jí)和釀造擴(kuò)建，工廠的年產(chǎn)能從40萬(wàn)噸大幅提高至80萬(wàn)噸。
BRAUMAT是西門子專門面向食品飲料等過(guò)程行業(yè)開(kāi)發(fā)的全集成控制系統(tǒng)。它具有強(qiáng)大的批次管理和配方管理功能。自1977年推向市場(chǎng)以來(lái)，全球已有數(shù)以百計(jì)的啤酒廠利用BRAUMAT來(lái)控制其釀酒工藝。
質(zhì)量源于穩(wěn)定
品質(zhì)保障，最重要的是在于工藝控制的穩(wěn)定性。在糖化和發(fā)酵過(guò)程中，時(shí)間、溫度、壓力、濃度、電導(dǎo)率等眾多參數(shù)都需要精確、穩(wěn)定地進(jìn)行控制。
“通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，配方參數(shù)控制方式和時(shí)間順序優(yōu)化，BRAUMAT能確保產(chǎn)品質(zhì)量的高度穩(wěn)定。”西門子
工廠自動(dòng)化工程有限公司項(xiàng)目工程師何新開(kāi)表示。
據(jù)百威英博武漢工廠PLC專員彭亮介紹，BRAUMAT改變了工廠以前的模擬屏操作方式。完全自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的控制讓工藝設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)也更加便捷迅速，也將人為出錯(cuò)的可能性降至最低。此外BRAUMAT還大大提高了操作效率，在操作員人數(shù)不變的情況下，仍然能夠滿足新增生產(chǎn)線的運(yùn)行需求。
利用BRAUMAT完善的批次報(bào)表功能，以及趨勢(shì)和報(bào)警記錄、操作記錄系統(tǒng)，各生產(chǎn)訂單及其完整配方，以及工序等相關(guān)數(shù)據(jù)都能全部記錄和歸檔。這樣工廠可以從任何的最終產(chǎn)品追溯到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
一瓶啤酒口味上的偏差，最終可能追溯到一批麥芽或酒花的質(zhì)量問(wèn)題，或是某一生產(chǎn)班次操作上的疏失，甚至可能是某臺(tái)控制設(shè)備的短時(shí)故障，從而為排除任何生產(chǎn)環(huán)節(jié)的故障提供技術(shù)上的可能。這樣的機(jī)制也最終為食品安全提供了保障。
另外，BRAUMAT可記錄1年或多年來(lái)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中所有設(shè)備的運(yùn)行狀況，例如設(shè)備啟停和閥門開(kāi)關(guān)次數(shù)，以及相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行和閥門打開(kāi)的時(shí)間。這給設(shè)備維修和更換提供了量化的依據(jù)。
眾口不再難調(diào)
國(guó)內(nèi)啤酒市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，消費(fèi)者的口味也在不斷多樣化。對(duì)于消費(fèi)者口味以及市場(chǎng)環(huán)境的變化，迅速在產(chǎn)品上作出反應(yīng)是啤酒廠商贏得核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。
百威英博武漢工廠面向整個(gè)中國(guó)市場(chǎng)，需要具有對(duì)多個(gè)產(chǎn)品系列的生產(chǎn)進(jìn)行靈活安排和實(shí)施的能力。更重要的是，百威英博的亞太區(qū)創(chuàng)新和技術(shù)中心也設(shè)立在武漢工廠。新品種的測(cè)試也需要能夠及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化現(xiàn)有的工藝。
對(duì)于不同的產(chǎn)品需求，BRAUMAT系統(tǒng)在其特有的配方/訂單管理系統(tǒng)中通過(guò)靈活、直觀的圖形化配方編輯和基于批次的訂單管理予以實(shí)現(xiàn)。工藝工程師可以方便地修改工藝參數(shù)、定制生產(chǎn)流程、調(diào)試和生產(chǎn)全新的產(chǎn)品。
“BRAUMAT圖形化的配方系統(tǒng)，使得工序調(diào)整，溫度及時(shí)間等配方參數(shù)的更改更為直觀、快速。這讓釀造專家的技術(shù)專長(zhǎng)得以充分發(fā)揮。”何新開(kāi)補(bǔ)充道。
人性化體驗(yàn)
對(duì)于啤酒制造商來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單易用的控制系統(tǒng)和友好的操作界面更有利于操作員專注于釀造工藝本身，充分發(fā)揮他們專業(yè)技術(shù)的能力，也使生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)更加高效透明。
BRAUMAT為百威英博武漢工廠糖化和發(fā)酵車間提供了直觀易用的配方系統(tǒng)，并符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISA-S88.01。操作員在控制室即可監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。配方系統(tǒng)采用圖形方式顯示各單元的狀態(tài)信息（如糖化鍋），操作更為簡(jiǎn)單便捷。直觀高效的對(duì)話框輸入，極大簡(jiǎn)化了操作步驟與配方添加。
此外，簡(jiǎn)單便捷的操作機(jī)制有效確保了工廠控制的高度安全。必要時(shí)，授權(quán)人員也可進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)。
除了BRAUMAT控制系統(tǒng)之外，西門子硬件設(shè)備，包括PLC（可編程邏輯控制器）、I/O模塊、變頻器、電機(jī)，以及儀器儀表，如電導(dǎo)率變送器等等，也都對(duì)于工廠的高效、穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用。
打造卓越工程
西門子團(tuán)隊(duì)在幫助百威英博武漢工廠實(shí)施系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)建項(xiàng)目中，面臨極其緊張的工期。并且最重要的是將全廠的糖化和發(fā)酵工藝的過(guò)程控制統(tǒng)一到新的BRAUMAT平臺(tái)上來(lái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、軟件、人力資源的最大優(yōu)化。
“升級(jí)項(xiàng)目工期僅有4個(gè)多月時(shí)間，而我們需要盡量避免影響正常生產(chǎn)。”何新開(kāi)說(shuō)，“所以只能加班加點(diǎn)，在晚上和節(jié)假日進(jìn)行調(diào)試。”
“并且由于這次系統(tǒng)升級(jí)跨越了兩個(gè)版本，所以在調(diào)試時(shí)，需要在虛擬環(huán)境下進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，以適應(yīng)新的操作系統(tǒng)。”他補(bǔ)充道。
在擴(kuò)建項(xiàng)目中，為了提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率，工廠需要對(duì)新老生產(chǎn)線進(jìn)行串線優(yōu)化，這大大增加了軟件編程的難度和工作量。同時(shí)，西門子團(tuán)隊(duì)在保證老系統(tǒng)不受影響的情況下，完成了新老系統(tǒng)之間通訊的建立。即便面臨這些難題，擴(kuò)建的生產(chǎn)線仍然比原計(jì)劃提前1周順利完成了第1次投料。
啤酒市場(chǎng)變化多端。通過(guò)與西門子的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，百威英博武漢工廠進(jìn)一步鞏固了高品質(zhì)釀造的優(yōu)勢(shì)地位，在多變的市場(chǎng)中始終引領(lǐng)行業(yè)潮流。
