工业互联网融合创新实践应用案例 ---青岛啤酒(枣庄)有限公司智能智造数字化建设工厂
---青岛啤酒(枣庄)有限公司智能智造数字化建设工厂
一、企业基本情况
青岛啤酒(枣庄)有限公司,成立于2020年6月4日,位于枣庄市薛城区青啤大道1号,占地381.88亩,总投资8.5亿元,设计年产能100万千升,—期年产能60万千升,项目达产后可实现年销售收入25亿元、年上缴税收5亿元。主要生产青岛经典、崂山、山水、银麦等系列品牌啤酒。
青岛啤酒作为啤酒行业龙头之一,推进啤酒行业向新模式、新业态战略发展做出表率。青岛啤酒(枣庄)有限公司智能制造数字化建设项目,采用先进的物联网、智能传感、5G通讯等技术,依托工业互联网平台构架大数据系统,综合运用自动数据采集与集成、多种分析模型与优化技术。制造系统各层级的系统(生产信息系统、包装集中控制、生产物料全自动补给)统一协调调度,引入AGV无人运输、立体仓储、5G网络、工业机器人等智能化生产设备,配备国内先进的水处理设备和2条糖化生产线和全自动进口阀阵和清酒过滤线,包装配置1条9万听/小时易拉罐线,2条5万瓶/小时瓶装线,1条3.6万瓶/小时瓶装线、120桶/小时鲜啤灌装线,包材库和成品酒立体库与包装车间实现包材物料自动补给、成品酒下线自动入库和出库,结合TMS系统完成成品酒自动收发、送达、存储、转运等操作。
二、工业互联网等相关企业应用的背景
为全面实现工厂自动化、信息化、网络化的智能管理与控制。快速响应周边市场需求,柔性化生产定制一系列的啤酒产品。公司业务流程(生产、工程、包装、品管、酿造等各生产工序)全覆盖的数字化大数据中心,将工厂的计划、生产、质量、效率、能源等关键指标自动收集、存储、分析,从原料进厂到包装成品出厂实现全数字化控制。各设备PLC控制系统、AGV无人运输、立体库自动运行等系统,实现互联互通。构建以用户体验为核心运营的全新商业模式和互联经济新模式,实现线上业务与线下业务的深度融合,以智能制造、智慧运营不断满足消费升级需求。
三、在哪些方面进行了内网改造或在哪些方面实施了工业互联网等相关应用
1、整个生产运行涉及到多系统、多台自动化设备,为使设备互联互通,数据共享,实现对生产、设备、能源数据的自动采集和存储,实现对相关数据的实时监控和历史数据分析,同时大数据平台具备数据集成功能。
2、搭建全厂生产数据采集网络,达到所有控制系统数据互联互通,考虑办公网络、生产网络和监控网络三个网络的数据互联互通及安全隔离。 为保证工厂网络的安全性,工厂生产数据采集网络需要独立设计,与办公网、视频网络采用下一代防火墙进行隔离,进行更高级的防护策略,能利用入侵防御、防病毒、URL等防御模块进行深度防护,同时还能在外部拨VPN安全访问内部资源。

四、实施工业互联网等应用的具体做法
1、主干网络及网络设备按照千兆设计;
2、核心交换设备冗余配置;接入层与核心交换机单模光纤连接,光纤冗余配置且按不同路径敷设;
3、生产车间布置接入层交换机,并将网络敷设至各数据采集点附近;
4、网络传输层与上层网络(办公网)通过下一代防火墙隔离。
五、实施内网改造或实施工业互联网等相关应用产生了哪些效果?
实时数据采集
采用实时数据库软件(Historian)实现系统所需数据的自动实时采集,软件要求如下:
1)基于标准工业以太网协议,在工控网络中对各终端(控制系统、设备、计量仪表、二维码、RFID射频卡等)抓取实时数据并归档历史数据,保证数据的实时性、准确性;2)系统需同时具备上位机和下位机采集数据的能力;
3)支持Profinet/Ethernet-IP/ModBus-TCP/ModBus-RTU协议和Opc-DA协议采集数据,将实时数据存储到实时数据库软件中;
4)系统支持PLC的数据采集,如西门子S7、博图系列,AB Logix 系列等;
5)支持并发采集、处理和存储2万点集以上实时数据的能力;
6)支持多种压缩算法的存储方式;需支持秒级的数据采集频率,支持周期性触发和事件触发的数据采集模式;
7)实时数据库容量支持后期的升级和扩展,数据容量支持百万级;
8)具备分布式集群部署,支持多控制中心与灾难备份系统,支持多人在线同时开发和版本发布;
9)支持和开放标准的数据库SQL接口,支持API、ODBC、Webervice的数据接口,并支持扩展的SQL语句直接对数据库进行查询和管理;
10)支持跨平台部署,支持windows系统;
11)支持实时数据的历史趋势和历史事件的查询和分析功能。
历史数据归档
1)采用使用关系型数据库软件,实现系统所需历史数据的归档,如Microsoft SqlServer、Oracle、Mysql等,软件要求如下:
2)历史数据至少支持3-5年的数据归档;
3)数据库软件支持T级以上的大数据存储;
4)数据查询响应时间不能多于10s;
5)数据库支持冗余容灾备份,支持自动定期备份;
六、下一步怎么深入或完善或有什么样的体会。
夯实公司工业互联网的基础设施、深化融合现有应用工具及设施、强化新技术的学习和应用,加强工业互联网数据安全技术创新突破。下一步开展工业5G专网试点工作,打造“5G+工业互联网”建设。