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案例研究

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恒天然澳大利亚 Dennington 工厂大修标准化系统

运用 Pavilion8 解决方案实现更好的制成品合成控制

挑战

  • 缓冲时间漫长、艰难,无法灵活批处理以及缓慢响应阻碍了奶制品生产。

解决方案

  • Pavilion8® 模型预测控制 (MPC) 内联标准化系统让运营更加敏捷、更有效率。

成果

  • 主要优势 - 蛋白质损失减少 49% (蛋白质增产 0.36%) 每年节省蛋白质约 78,000 kg 脂肪损失减少 38%(脂肪增产 0.25 %) 每年节省脂肪 58,000 kg (平均)每吨节省约 47 新西兰元 每年获利 1,000,000 新西兰元以上 蛋白质标准偏差降低 22%
  • 产量优化 - 减少不合格产品 减少成分损失 减小产品差异 降低测试成本

背景

恒天然的澳大利亚 Dennington 工厂每年处理 2.5 亿升牛奶,产出 22,500 吨以上的奶粉制品。作为一家国际乳制品公司,恒天然将 95% 的股东产品进行出口,占国际乳制品出口贸易的三分之一。

恒天然的股东为 13,000 位新西兰奶农,其供应链来源即为这些股东的农场,向下销售给 140 个国家/地区的客户和消费者。恒天然一年可收集 130 亿升以上的牛奶,每年生产并销售 180 万吨以上的奶制品,是大规模牛奶采购、加工及管理方面的全球领导者,旗下拥有多个知名乳制品品牌。

该公司在全球范围内运营数家大型先进加工厂,是奶制品研发与牛奶质量领域的领导者,深受业内认可。因恪守生产优质创新产品的承诺,NZMP 与数家要求严苛的大型国际食品公司达成合作关系,成为其优选供应商。

面临的挑战

现有的分批式牛奶标准化系统为诸如恒天然这样的生产商带来许多挑战。分批式标准化需要的缓冲时间较长,通常很难进行管理。批处理本质上而言不具灵活性,对标准化牛奶所做修正既不精准,又费时,因而很难优化成品奶粉中的脂肪或蛋白质产量。输出的响应缓慢意味着若做出的修改导致产品不合格,则会产出过多不合格产品。

智能标准化解决方案

从分批式切换到内联标准化系统,可以让运营过程更加敏捷、更有效率。若能看到流程前期做出的修正对成品的影响,这个过程所需的时间将大大缩短。

这可以使工厂员工将成分损失造成的损耗降到最低,有助于保持性能的一致性,对于启动频率低、运转周期低的产品而言,尤为如此。若流程效率能够保持一致,生产人员则可以有信心地设置脂肪和蛋白质的数据,尽可能地比之前接近规范限值。

核心控制结果

奶粉合成控制

要评估奶粉的合成控制,我们可以查看成分损失以及成分标准偏差。平均成分减去规范限值得到的部分,就是成分损失。想要降低成本的生产商以靠拢这些规范限值为目标,从而尽可能提高产量。

蛋白质性能

从分批式标准化切换到内联标准化后,蛋白质损失发生显著变化。升级到内联标准化后,损失减少约 38%,提高到约 49%。这意味着每年可以节省大约 78,000 kg 的蛋白质。

升级后,标准偏差也因此得以改善;安装标准化应用程序后,发生了很显著的变化。与批处理相比,标准偏差降低大约 22%。考虑到所有的缓冲罐均从升级中移除(缓冲罐可有效降低流程中的低水平差异),因此,这个结果是很出色的。所得结果的标准偏差降低,工厂则可以尽可能朝着规范限值制定目标,无需过于担心会产出不合格产品。

脂肪性能

我们可以看到脂肪损失有类似的结果,共降低了 38%;这相当于每年节省大约 58000kg 的脂肪。

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