一、實際場景與問題

某大型冷凍食品生產(chǎn)企業(yè)擁有多條自動化產(chǎn)線，涵蓋原料預處理、加工成型、速凍、包裝等多個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)設備均通過PLC進行自動化控制。但在數(shù)字化轉型改造中，企業(yè)面臨一系列棘手問題。

1、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集困難。冷凍食品產(chǎn)線涉及眾多關鍵參數(shù)，如速凍的溫度、濕度，包裝機的運行速度、封口壓力，攪拌機的轉速等。然而，由于設備品牌多樣、通信協(xié)議不統(tǒng)一，傳統(tǒng)方式難以實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的實時、準確采集，導致生產(chǎn)管理人員無法及時掌握生產(chǎn)動態(tài)。

2、設備故障響應遲緩。依靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)設備異常，效率低且存在滯后性。一旦設備突發(fā)故障，如速凍設備制冷系統(tǒng)異常，不能及時處理會導致大量產(chǎn)品報廢，嚴重影響生產(chǎn)進度和訂單交付。同時，缺乏對設備運行數(shù)據(jù)的深度分析，難以提前預判設備故障，預防性維護難以開展。

3、生產(chǎn)協(xié)同性差。各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)無法有效共享，例如原料預處理環(huán)節(jié)的進度信息不能及時傳遞給加工成型環(huán)節(jié)，導致生產(chǎn)節(jié)奏不協(xié)調，出現(xiàn)原料積壓或等待情況，降低了整體生產(chǎn)效率。此外，企業(yè)管理層缺乏全面、準確的數(shù)據(jù)支撐，難以制定科學的生產(chǎn)計劃和決策。

二、解決方案

（一）方案概述

本方案以數(shù)之能數(shù)據(jù)中臺為核心，通過在冷凍食品產(chǎn)線各設備PLC控制系統(tǒng)部署智能采集終端，實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集、協(xié)議轉換和邊緣計算。采集終端將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)之能數(shù)據(jù)中臺，利用中臺強大的數(shù)據(jù)處理、存儲和分析能力，結合物聯(lián)網(wǎng)技術，構建一套涵蓋設備監(jiān)控、故障預警、生產(chǎn)優(yōu)化等功能的冷凍食品產(chǎn)線PLC數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)解決方案，助力企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)智能化管理。

（二）實現(xiàn)功能

1、實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：實時采集冷凍食品產(chǎn)線各設備運行數(shù)據(jù)，并以直觀的圖表、看板展示。生產(chǎn)管理人員可實時查看速凍設備溫度曲線、包裝機運行速度等數(shù)據(jù)，全面掌握生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常情況。

2、智能故障預警與診斷：中臺根據(jù)預設閾值，對設備運行數(shù)據(jù)進行實時分析。當檢測到異常數(shù)據(jù)，如溫度異常升高、設備運行參數(shù)波動過大時，立即通過短信、微信、郵件等方式發(fā)出預警。

3、設備運維管理：建立設備全生命周期管理檔案，記錄設備運行數(shù)據(jù)、維護記錄等信息。根據(jù)設備運行狀況，自動生成維護計劃，提醒維護人員進行設備保養(yǎng)和維修。通過對設備維護數(shù)據(jù)的分析，評估設備性能，為設備更新和升級提供依據(jù)。

4、數(shù)據(jù)分析與決策支持：通過對采集的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行多維度分析，生成生產(chǎn)報表、質量報表、能耗報表等。企業(yè)管理層可通過這些報表了解生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量、能耗成本等情況，為制定生產(chǎn)計劃、優(yōu)化資源配置、提升管理水平提供數(shù)據(jù)支持。

審核編輯 黃宇