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蒸餾廠如何在不犧牲品質的情況下最大化產能

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蒸餾廠如何在不犧牲品質的情況下最大化產能 hero image

在2009年至2016年間,肯塔基州的蒸餾廠數量增加了三倍,主要原因是全球對波本威士忌的興趣日益增長,以及對精調雞尾酒的欣賞度提升。由於這一需求激增,美國蒸餾商正積極尋找並採用既能維持品質又能提升效率與產量的方法。

在接下來的三個月裡,您將能夠閱讀到烈酒行業的成長陣痛如何推動企業在整個流程中提升績效。他們目前聚焦的議題從消除瓶頸到提升產量與品質等各有不同。 

為了製造最終裝瓶的烈酒,穀物會先經過研磨與蒸煮,以釋放可發酵的糖分。接著加入酵母,將蒸煮後的穀物發酵產生酒精。發酵後的穀物稱為蒸餾師啤酒,會以批次或連續方式進行一次或多次蒸餾,產生烈酒。最後,根據所生產烈酒的類型,將其儲存在桶中陳化,或稀釋至所需濃度後裝瓶供消費者使用。

在這個背景下,讓我們聚焦於連續蒸餾過程。處理商如何能夠緩解如最大化產量、最小化酒精損失、提升操作員專注於增值任務的能力,同時維持其傳統配方等問題?

像模型預測控制(MPC)這類技術,能協助操作員突破流程限制,自由調整操作以優化生產。在整個生產過程中,模型預測控制可防止過度修正,並持續進行必要調整,以維持蒸汽、溫度、材料與壓力的穩定測量。

像模型預測控制(模型預測控制)這樣的技術可以幫助操作員突破製程限制,並自由調整他們的操作以優化生產。

維持傳統與品質

在蒸餾過程中實施模型預測控制時,企業最主要的擔憂是維持產品的一致性。這是可以理解的,因為他們獨特的工藝已經存在了數百年。當工藝流程不遵循他們的配方時,最終結果就不會相同。

多年來,烈酒行業一直依靠其設施中的技術和設備穩定運行。現在,隨著持續的繁榮發展,企業面臨著改進工藝以應對需求競爭的壓力。因此,操作人員正從手動蒸餾轉向自動化蒸餾,這有助於消除對產品品質產生負面影響的不一致性。

蒸餾過程涉及許多優化機會,首先是進入蒸餾器的進料量,這最終決定了產量。在此過程中,還可以對蒸汽流量、回流流量和其他參數進行優化。

由於控制蒸餾廠某一部分的工藝會對其他部分產生影響,操作人員知道如果他們進行一項調整,就必須在後續流程中進行額外的調整。模型預測控制有助於維持一致性,甚至可以在需要調整之前預測需要進行哪些調整,在工藝相互作用造成干擾之前解決問題,最終有助於確保整個生產過程的品質。 

例如,在波本威士忌生產中,如果向啤酒蒸餾器添加更多進料,操作人員知道要改變啤酒蒸餾器的蒸汽和回流,並改變進入倍增器的進料和蒸汽。在這些情況下,操作人員可以依靠模型預測控制來管理蒸餾廠的物料平衡,同時維持品質目標。

了解模型預測控制在烈酒行業中的更多優勢。

增值任務

隨著模型預測控制負責管理細微的細節與調整,操作員便有時間專注於工廠內的高層次任務,例如執行測試與監控趨勢。當技術處理細節時,操作員能將時間投入於全局,進行觀察並預先預測問題。

這些增值任務至關重要,因為它們對工廠產生財務影響,並涉及充分發揮操作員的視覺、聽覺及其在蒸餾廠多年經驗的任務。

如果操作員能提前發現問題,便可及時管理並糾正情況。例如,若操作員注意到潛在設備故障,便有機會在生產期間或計劃維護停機期間修復設備。從經濟與生產角度來看,這極具價值,因為提前解決挑戰可避免停產與非計劃性停機。 

整體而言,模型預測控制回應了蒸餾過程中對品質控制與傳統的需求。透過持續調節過程,不僅能維持品質目標並確認遵循傳統配方,同時也能最大化產量並提升操作員的效能。

如果您想進一步了解模型預測控制在烈酒產業中的優勢,請閱讀這裡。

已發佈 2018年11月28日

主題: Food & Beverage

Kent Stephenson
Kent Stephenson
Principal Engineer, Rockwell Automation
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