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MES在各行业中的需求与解决方案(五)

2017/2/26    来源:互联网    作者:华镕      
关键字:MES  控制系统  生产流程  
本系列文章的目的是对有兴趣的读者提供目前存在的可行的解决方案,简要介绍满足不同行业特殊要求的方案,了解和推广适合的MES应用,优化生产流程。

    5.2 啤酒行业

    啤酒行业的特点是工厂的能力可大可小,变化很大。小啤酒厂的规模约为每年生产20万升啤酒,即40万瓶0.5升的啤酒;而德国最大的啤酒厂每年可生产约5亿升啤酒,还有跨国的高达10亿升/年的啤酒厂,有些啤酒厂的生产能力甚至超过这个数字。酒厂规模对自动化和MES的需求也发生了相应变化。在型小啤酒厂,一般只有酿造厂房和一些清洗设备作为“自动化孤岛”而自动运行。起步的产量约为1千万升/年,啤酒厂用一套完全集成的自动化解决方案控制整个生产过程。大型啤酒厂则完全依靠生产设备的自动化运行,由中央控制室监视。

    MES的主要功能是保证质量,生产调度支持,包括物流和库存的数据,并用产品质量和效益评估生产。

    MES系统的核心功能是面向目标的生产支持。专有系统超出办公软件产品范围的情况,通常可以在年产量5千万升的啤酒厂中找到。酿造业一直都在考虑大型化和国际化的运营模式,对不同工厂选定的性能指标进行比较也变得越来越重要。而MES正好能够提供这些性能指标。

    生产企业的内部设施主要分成两个区域,分别是酿造和装瓶,即啤酒原浆的生成和各种瓶子的灌装,最后成为准备销售的啤酒。这两个区域是不同的部门,需要不同MES功能。下面的叙述着重于生成过程,即酿造部分。

    5.2.1 典型运行的一般描述

  啤酒的准备部分分成四个过程单元:

    ●筒仓区域 = 原料储存;

    ●酿造厂房 = 麦汁准备;

    ●发酵酒窖 = 发酵过程;

    ●过滤啤酒 = 啤酒过滤,准备装瓶。

    在大多数情况下,所用的原料是麦芽和啤酒花。酵母在生产过程中生成并再产。消耗的材料是清洁剂和助滤剂。副产品包括酒糟,酵母和助滤剂。

    由于完整的酿造过程需要约4周时间,为了保证必要的生产时间,销售需要进行相应地预测。

    原料的质量变化和市场的口味变化,需要产品不断创新以及灵活的配方管理。这个功能通常在控制系统级就可以实现。配方在单元级或设备级上定义。厂级或通用配方已不太常见,偶尔存在于制造的说明书上。从80年代以后,啤酒厂已普遍采用在控制系统内实现配方。

    各个过程工位的生产调度:

    筒仓区

    a)从ERP系统得到原材料的采购规划;

    b)在ERP内发贴,或在集成环境下,通过MES反馈给ERP;

    c)库存水平和消耗,从MES反馈到ERP。

    酿酒厂

    a)规划时限:1个星期;

    b)相对较少的变化(大约1 - 10);

    c)按酿造线规划酿造过程(图8)。

使用罐调度支持调度功能

图8 使用罐调度支持调度功能

    d)发酵窖(下一阶段)的容量决定了同一酿造的顺序号;

    e)为规划输入参数(图9)

在MES中自动关联资源和过程执行

图9 在MES中自动关联资源和过程执行

    - 发酵窖中的目前液位;填补发酵窖中丢失容量。

    - 根据选择酿造的品种,预测长期销售。这决定了这种酿造类型要生产的数量。作为规划的一部分,还要把该总量分成为多个批次(啤酒)。

    - 计划的不确定性是由于酿造生成与成品啤酒销售要有2?4星期的延迟。

责任编辑:程玥
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