來源:工人日報
2024-11-21 08:48:11
原標題:【走進“燈塔工廠”④】百年青啤減碳之旅點亮“可持續燈塔”
來源:工人日報
原標題:【走進“燈塔工廠”④】百年青啤減碳之旅點亮“可持續燈塔”
來源:工人日報
智能包裝線效率、蒸汽月度消耗、過濾日濾酒量……走進青島啤酒廠智能制造數字中心,一系列數據在屏幕上不斷更新,從原料入廠到產品出廠,一瓶啤酒的各個生產環節數據一目了然。
這座有著121年歷史的老工廠,卻給人智能化十足的感受。
“啤酒釀造歷經粉碎、糖化、過濾、煮沸、發酵、過濾等環節,我們在每個環節都會將二氧化碳、熱能等資源快速、精準捕捉,實現循環利用。”青島啤酒廠副廠長趙維成介紹。
2021年,青島啤酒廠成為全球首家啤酒飲料行業工業互聯網“燈塔工廠”,今年該廠又入選“可持續燈塔工廠”,成為業內少有的“雙料燈塔”。作為新晉的“可持續燈塔工廠”,青島啤酒廠積極利用人工智能、物聯網、大數據、機器學習等技術和系統,在節能減排的同時促進資源循環利用,實現了可持續發展,為我國傳統制造業轉型升級樹立了標桿,也為全球制造業的綠色發展提供了借鑒與啟示。
生產切換無縫銜接降低能耗
走進青島啤酒廠生產車間可以看到,不同瓶型、不同品類的產品可以在同一條生產線上實現快速轉換。
“原先產品轉換需要全線各個機臺進行不同品種以及備件的轉換,耗費大量時間和人力,現在通過智能控制實現一鍵切換,只需幾秒鐘就能實現大的生產線生產小產品訂單。”青島啤酒廠工程部智能化項目負責人宋森介紹,在每小時能生產9萬罐啤酒的生產線上,可以實現生產計劃的快速調整,以滿足消費者小批量定制化的需求。
過去,青島啤酒廠里的自動化設備更多是機械的,現在通過數字賦能后,這些設備具備了“思考”能力。
智能化設備取代了人工作業,機器視覺替代了人眼檢測,可以實現從原料投料到制造,再到成品出庫的全流程智能化……目前,青島啤酒廠已建成包裝產線管理等7大智能管理系統,覆蓋12個應用場景,一個個數字化場景疊加成網,每條生產線、每道工序之間高效銜接。
智能化排產、一鍵釀造,帶來了與傳統啤酒釀造迥然不同的生產模式,也為傳統制造智能化、綠色化轉型打開了新空間。青島啤酒廠通過數字技術與生產制造融合,智能產線單日平均產量提升了60%,成品出庫效率提高了50%,廠區碳排放密度在3年間降低了62%。
“生產切換的無縫銜接,大大降低了能源的損耗,年節約120噸蒸汽。”趙維成說。
將老師傅經驗轉化為“數字語言”
工業啤酒釀造歷來是高能耗、高排放的行業。但在數字化、智能化轉型升級過程中,青島啤酒廠將傳統工藝和現代科技加速融合,讓“老師傅”們積攢的經驗轉化成“數字語言”,打破了這一刻板印象。
在工廠釀造部集中控制室,糖化溫度、投料情況、閥門開度等數據信息都在大屏上呈現。
“閥門開度要開多少,在以前非常依賴工人經驗,只可意會、不能言傳。”青島啤酒廠工程部設備技術專業主管孫丕澎介紹說,“現在通過簡潔明了的人機交互界面,將以往的經驗和數據集成應用,既解放了人工調整閥門開合,又實現了釀造、動力、包裝部門之間的精準回收及分配使用。”
啤酒在釀造過程中需要高溫煮沸等工藝,需要消耗大量蒸汽,而在這一過程中會散發大量的熱能,過程中產生的蒸汽會通過排氣筒排放到大氣中。
孫丕澎思考,能不能把這些被排放的熱能收集起來,用在同樣需要蒸汽的包裝車間,這樣既減少了碳排放,也提升了資源利用效率。
開源和節流是減少碳排放的基本操作,資源的循環利用則提供了另一種思路。孫丕澎提取灌裝線、煮沸鍋、熱能儲罐等30臺設備的壓力、溫度、流速、生產品種等125組生產數據進行模型開發,帶領團隊完成了“基于LSTM算法閥門動態調優的麥汁煮沸熱能回收利用”,將蒸汽回收,通過閥門動態調優,實現了蒸汽的應收盡收。
“工廠實現智能化、數字化轉型并不是一蹴而就的,更多的是依靠師傅們前期的數據積累和運作方式的優化,設計出符合工廠工藝條件的數學模型,由系統來自動根據工況的變化,驅動設備實現智能化管控。”趙維成表示。
越來越多的“老師傅”的經驗以數據形式呈現出來,其中還多了一些精打細算:很多看不見的糖化過程釋放的熱能被收集利用,繼續精準發揮余熱;發酵產生的二氧化碳通過自主開發的“傳感網絡”動態監測,無一例外被全部精準捕捉,循環運用到灌裝生產中……
目前,青島啤酒廠通過利用先進算法和物聯網部署的25個使用案例,降低了啤酒生產的能耗和碳強度,工廠的單位能耗降低25%。
倉儲物流智能化助力減碳
倉儲物流,關乎著啤酒從生產到上市的“最后一公里”,同樣也是減碳的關鍵環節。
2022年,青島啤酒廠一座34米高,上下共12層的智能立體倉庫建成。數字化撬動了存量變革——其存儲量從原來的5萬余箱躍升至50余萬箱,倉庫的周轉率縮短至3天,每天都有10多萬箱剛下生產線的產品在這里按照指令智慧入庫、出庫。
在智能立體倉庫控制室,55歲的生產部叉車工段長王偉駕輕就熟地操作著倉儲物流及AGV(自動導向車)小車管理系統,對立庫系統侃侃而談:“車終究是一個小節點,想要全面實現節能增效,還需要更高維度的把控,這就是數字化。”
兩年前,“小師傅”楊豐彬從信息管理部來到生產部和“大徒弟”王偉組成搭檔,王偉雖然有多年叉車維修經驗,但對立庫倉儲系統一竅不通,從學習每個移載的功能到每個光電的作用,再到每個輸送配電箱的使用……楊豐彬手把手地教他操作系統,王偉從一個叉車修理員順利轉型成為智能倉儲系統的操作員,每天調度10余萬箱啤酒的出庫入庫。
王偉和楊豐彬這對亦師亦友的組合,見證了倉儲物流智能化,也親歷了青啤環保工作的迭代。工廠的叉車工由60多人減到30余人,叉車數量減少六成,現均為電動叉車,裝車從2小時縮減到20分鐘,有效帶動物流車輛、周邊交通道路等全鏈條低碳減排。
從剛開始的轉型陣痛,到后來工人們駕輕就熟,如今青島啤酒釀造生產的操作工人,均能夠利用工廠智能化設備的敏銳反應,實現更高質效的綠色生產。
此外,工廠還積極探索價值鏈上下游的減碳路徑,影響和指導上下游供應商開展節能、減排、降碳行動,帶動產業鏈上下游共同轉型升級,采用低碳包裝材料、優化運輸方式等舉措,引領玻璃瓶、易拉罐、紙箱等供應商向綠色生產邁進。
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