從酸酸甜甜的AD鈣奶到香甜可口的八寶粥，從遍布大街小巷的純淨水到暢銷中外的營養快線，對很多80後、90後而言，娃哈哈並不隻是一個家喻戶曉的飲料品牌，它承載了不停歇的時光，更包含了對童年最美好的回憶。
轉眼間，創建於1987年的杭州娃哈哈集團有限公司已經步入“而立之年”。當初依靠代銷汽水、棒冰起家的小公司如今已經成長為中國最大、效益最好的飲料企業，飲料產量位居世界前列，產品主要涵蓋蛋白飲料、包裝飲用水和碳酸飲料等十餘類190多個品種。娃哈哈在全國29個省市自治區建有近80個生產基地、180多家子公司，擁有員工3萬名。
然而，新的時代也帶來了新的挑戰。在如今的飲料市場，消費者渴望“嚐鮮”，並且更加注重健康、品味和文化。因此，飲料企業需要提供品類更加豐富、包裝更加新穎的飲品。這對企業生產線的柔性提出了極高的要求。同時，競爭愈發激烈。為了提高競爭力，企業也需要在生產、能源管理和運維等方麵降低成本、提高效率。最後，飲料企業必須不斷提高產品質量，保障食品安全。
“我們飲料行業以前都是兩位數的增長，這幾年有所下降。不可否認的是，飲料行業麵臨著轉型升級。”杭州娃哈哈集團有限公司董事長兼總經理宗慶後表示。
從2015年(nian)起(qi)，娃(wa)哈(ha)哈(ha)攜(xie)手(shou)西(xi)門(men)子(zi)，對(dui)其(qi)杭(hang)州(zhou)下(xia)沙(sha)第(di)二(er)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)內(nei)一(yi)條(tiao)主(zhu)要(yao)生(sheng)產(chan)純(chun)淨(jing)水(shui)和(he)含(han)氣(qi)飲(yin)料(liao)的(de)水(shui)汽(qi)線(xian)進(jin)行(xing)數(shu)字(zi)化(hua)與(yu)智(zhi)能(neng)化(hua)升(sheng)級(ji)試(shi)點(dian)。這(zhe)是(shi)食(shi)品(pin)飲(yin)料(liao)行(xing)業(ye)中(zhong)第(di)一(yi)個(ge)入(ru)選(xuan)國(guo)家(jia)工(gong)信(xin)部(bu)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)試(shi)點(dian)示(shi)範(fan)的(de)項(xiang)目(mu)，也(ye)是(shi)中(zhong)國(guo)第(di)一(yi)條(tiao)數(shu)字(zi)化(hua)與(yu)智(zhi)能(neng)化(hua)飲(yin)料(liao)生(sheng)產(chan)線(xian)。
“西(xi)門(men)子(zi)在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)基(ji)礎(chu)及(ji)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)元(yuan)件(jian)方(fang)麵(mian)都(dou)是(shi)全(quan)球(qiu)領(ling)先(xian)。娃(wa)哈(ha)哈(ha)很(hen)早(zao)就(jiu)已(yi)實(shi)現(xian)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)，現(xian)在(zai)，我(wo)們(men)希(xi)望(wang)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)化(hua)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)控(kong)製(zhi)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。”宗慶後表示，“娃哈哈比較熟悉飲料生產線上需要控製哪些技術參數，而西門子又比較熟悉怎樣去控製。兩者結合起來，就可以達到事半功倍的效果。”
娃哈哈的煩惱
飲料的生產要經曆水處理、配料、製蓋、製瓶、吹瓶、灌裝、套tao標biao，裹guo包bao和he碼ma垛duo等deng多duo道dao工gong序xu。在zai娃wa哈ha哈ha杭hang州zhou下xia沙sha第di二er生sheng產chan基ji地di內nei一yi條tiao長chang達da百bai米mi的de水shui汽qi生sheng產chan線xian上shang，一yi瓶ping瓶ping純chun淨jing水shui和he含han氣qi飲yin料liao快kuai速su而er有you序xu地di飛fei過guo，生sheng產chan速su度du達da到dao每mei小xiao時shi54000瓶。
雖然這樣的生產效率已是業內領先，但娃哈哈的工程師們卻有一個不小的煩惱。水汽線上每台設備都處在單機自動控製的狀態，隻知“埋頭苦幹”，“兩耳不聞周圍事”。這樣一來，工廠不僅無法通過整線協調達到效率最大化，一旦生產線出現故障，原因也難以快速排查。
在娃哈哈遍布全國的飲料工廠裏，80%至90%的設備已通過西門子的可編程邏輯控製器（PLC）實現了自動化。在進一步實現數字化和智能化升級改造的過程中，西門子為娃哈哈細致規劃並提供了包括S7-1500係列控製器、工業服務器和人機界麵（HMI）等在內的自動化設備、全集成自動化平台（TIA Portal）、WinCC係統、B.Data能源管理係統和Profinet工業網絡等在內的完整SIMATIC解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，幫(bang)助(zhu)這(zhe)條(tiao)水(shui)汽(qi)線(xian)實(shi)現(xian)了(le)設(she)備(bei)的(de)互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)和(he)中(zhong)央(yang)監(jian)控(kong)，達(da)到(dao)柔(rou)性(xing)生(sheng)產(chan)的(de)要(yao)求(qiu)，並(bing)優(you)化(hua)了(le)產(chan)線(xian)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)，也(ye)通(tong)過(guo)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)追(zhui)溯(su)，保(bao)障(zhang)了(le)食(shi)品(pin)安(an)全(quan)。
從“單兵作戰”到互聯互通、中央監控
實現生產線數字化與智能化的核心是設備的互聯互通和中央監控。有了西門子的解決方案，水汽線的生產設備從“單兵作戰”的狀態中解脫出來，形成了高效的“團隊”，而散落在工廠各處的數據也形成了閉環，在生產線上高效流轉。
以前，娃哈哈集團總部到各個分廠的企業資源計劃（ERP）係統雖已實現互聯，但工廠到車間內各設備的數據卻沒有打通。現在，情況發生了徹底的改變。總部可以通過ERP係統將銷售訂單發送到工廠的製造執行係統（MES）中。接下來，MES會根據庫存等情況將銷售訂單拆分為不同的生產訂單並發送到西門子WinCC係統上，由它對生產訂單進行分解，生成具體的生產方案並下發至不同的生產設備。
而在底層，西門子的PLC等自動化設備覆蓋整條生產線。基於Profinet工業網絡，生產設備遵照統一的OMAC數據接口標準實現了互聯互通。生成的數據將由WinCC係統采集，並返回給MES係統。操作員可以利用TIA Portal進行統一的數據管理、通訊、組態和編程，實現自動化設備與係統的無縫連接。
西門子WinCC係統與PLC等自動化設備組成了高效的中央監控係統。借助西門子SIMATIC解決方案，娃哈哈打破了各個設備的信息孤島，讓從設備層到管理層的全部數據徹底貫通，成功實現了對整條生產線的數字化管控。
設備的互聯互通和對生產線的中央監控為生產線的運行帶來了革命性的變化。
借助西門子SIMATICjiejuefangan，suoyouwuliaogonggeiguochengdoukeyiyouxitongzidongkongzhi。yiqian，zaiyinliaoxingyezhong，youyumeiyoushixianshebeidezhongyangkongzhiyuhulianhutong，caozuoyuanmeicishengchandouxuyaogenjudingdanqingkuangshoudongkongzhiwuliaogonggei。
如今，試點線上所有物料供給都可以由係統根據訂單信息和實際生產進程自動完成精準控製。例如，如果一批產品中包含8000瓶飲料，當係統計算出已經通過裹包機的成品為7500瓶，而生產線上剩下的500瓶產品也即將進入裹包階段時，係統就可以自動停止前道工序供料，保證訂單的準確執行。
如今，故障排查也變得更加便捷、jishi。xianzai，zhongyangjiankongxitongyufenbuzaichanxiangechudeshexiangtoushixianleliandong。yidanshebeibaojing，jiankongxitongjiuhuizhihuishexiangtouzidongqiehuanhuamian，kuaisudingweibaojingdian，yibiancaozuorenyuanjishichuliguzhang，suoduantingjishijian。
此外，中央監控係統也大大方便了娃哈哈的管理人員對車間進行整體維護和管理。現在，操作員和管理人員可以通過WinCC係統輕鬆查看整條生產線的運行狀況。
杭州娃哈哈集團有限公司設備工程部部長邵金榮切身感受到了生產透明化帶來的改變：“現在，我隻要坐在辦公室裏就能實時了解整條產線的運行狀況。這對管理層決策有很大幫助。”
全局設備效率（OEE）是衡量產線實際生產能力的重要指標。停機時間、產品質量、人為失誤、設備磨損等都會對OEE帶來負麵影響。現在，WinCC係統可以幫助娃哈哈計算OEE，方便管理人員準確了解影響生產效率的薄弱環節，助力娃哈哈大幅提高整個車間的維護和管理水平。
化剛為柔，這條水汽線不簡單
傳統的飲料生產線隻能生產一種固定飲品且不能對產品的標簽和包裝做個性化調整。然而，麵對瞬息萬變的市場環境，原本“剛性”的生產線已經有些力不從心，“化剛為柔”勢在必行。
一(yi)方(fang)麵(mian)，在(zai)今(jin)天(tian)，傳(chuan)統(tong)銷(xiao)售(shou)終(zhong)端(duan)和(he)電(dian)商(shang)平(ping)台(tai)日(ri)益(yi)融(rong)合(he)。作(zuo)為(wei)一(yi)家(jia)在(zai)全(quan)國(guo)擁(yong)有(you)眾(zhong)多(duo)經(jing)銷(xiao)商(shang)的(de)大(da)企(qi)業(ye)，如(ru)何(he)管(guan)理(li)好(hao)複(fu)雜(za)的(de)經(jing)銷(xiao)商(shang)體(ti)係(xi)是(shi)娃(wa)哈(ha)哈(ha)麵(mian)臨(lin)的(de)主(zhu)要(yao)挑(tiao)戰(zhan)之(zhi)一(yi)。它(ta)需(xu)要(yao)找(zhao)到(dao)更(geng)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)區(qu)分(fen)銷(xiao)往(wang)不(bu)同(tong)經(jing)銷(xiao)商(shang)的(de)產(chan)品(pin)，以(yi)更(geng)好(hao)地(di)管(guan)理(li)銷(xiao)售(shou)渠(qu)道(dao)。這(zhe)對(dui)娃(wa)哈(ha)哈(ha)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)柔(rou)性(xing)和(he)批(pi)次(ci)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)提(ti)出(chu)了(le)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。
以前，由於無法實現對產品批次的精確區分和記錄，很多飲料企業都很難對經銷商進行精細化管理。現在，借助西門子WinCC係統和PLC等自動化設備，試點線可以實現柔性生產，在同一條生產線上不間斷地按訂單生產送往不同經銷商的產品。
如何區分不同經銷商呢？“一箱一碼”是西門子和娃哈哈共同想出的“金點子”。現xian在zai，每mei箱xiang產chan品pin會hui配pei有you一yi個ge經jing銷xiao商shang編bian碼ma。西xi門men子zi的de係xi統tong可ke以yi通tong過guo在zai產chan品pin包bao裝zhuang箱xiang上shang自zi動dong切qie換huan經jing銷xiao商shang編bian碼ma，實shi現xian對dui經jing銷xiao商shang銷xiao售shou行xing為wei的de管guan理li，保bao證zheng娃wa哈ha哈ha渠qu道dao策ce略lve的de落luo實shi。
“如何準確、gaoxiaodiwanchengdingzhihuashengchanyimanzuxiaofeizheduichanpinbaozhuangdengdegexinghuaxuqiuyeshimuqianyinliaoxingyepubianmianlindeyidatiaozhan。jiejuezheyinantideguanjianyeshirouxingshengchanhejingzhundepiciguanli。”杭州娃哈哈集團有限公司研究院自動化所所長許斌表示。
以yi前qian，很hen多duo飲yin料liao企qi業ye雖sui然ran能neng根gen據ju客ke戶hu的de需xu求qiu生sheng產chan具ju有you定ding製zhi化hua標biao簽qian的de飲yin品pin，但dan是shi，在zai切qie換huan批pi次ci時shi，操cao作zuo員yuan需xu要yao自zi己ji判pan斷duan當dang前qian批pi次ci的de終zhong點dian。現xian在zai，西xi門men子zi中zhong央yang控kong製zhi係xi統tong可ke以yi根gen據ju訂ding單dan數shu量liang和he實shi際ji生sheng產chan產chan量liang對dui標biao機ji進jin行xing實shi時shi控kong製zhi，實shi現xian高gao效xiao準zhun確que的de自zi動dong批pi次ci控kong製zhi，為wei進jin一yi步bu提ti高gao生sheng產chan柔rou性xing打da下xia堅jian實shi的de基ji礎chu。
“這樣一來，娃哈哈就可以根據訂單準確生產供婚禮、企業間合作和節日慶典等各種場合使用的具有不同定製化標簽的飲品，滿足消費者的需求。”許斌說。
在生產管理方麵，企業也需要提高柔性來加快生產不同種類產品時工藝切換的速度以進一步提高生產效率。
在娃哈哈，西門子的中央控製係統可以更準確、高gao效xiao地di根gen據ju飲yin料liao生sheng產chan工gong藝yi，提ti供gong柔rou性xing化hua的de工gong藝yi路lu線xian選xuan擇ze，並bing針zhen對dui不bu同tong生sheng產chan工gong藝yi，實shi現xian相xiang關guan生sheng產chan設she備bei的de自zi動dong切qie換huan，大da大da提ti高gao了le生sheng產chan線xian的de柔rou性xing和he效xiao率lv。
護航娃哈哈的生命線
光改進生產工藝還不夠，更為關鍵的是不能讓產品質量出現問題。
“近幾年來，消費者、gejizhengfuheshehuiduishipinqiyedeshipinanquannenglijianshetichulegenggaodeyaoqiu。weilexiangyingzheyiyaoqiu，womenxuyaozaiyuanyoudejichuzhishang，liyonggengduodezidonghuadejiankongshouduanlaibuduanqianghuawomendeshipinanquannenglijianshe。”杭州娃哈哈集團有限公司質量監控部部長趙允表示。
食品安全是娃哈哈的生命線，不容妥協。現在，西門子的WinCC係統加入了“質檢小分隊”。在試點線上，利用西門子的WinCC係統，娃哈哈可以對水處理及生產時所用到的各類原輔物料、半(ban)成(cheng)品(pin)和(he)成(cheng)品(pin)進(jin)行(xing)掃(sao)碼(ma)驗(yan)證(zheng)，生(sheng)成(cheng)對(dui)整(zheng)批(pi)次(ci)產(chan)品(pin)的(de)追(zhui)蹤(zong)追(zhui)溯(su)的(de)電(dian)子(zi)批(pi)記(ji)錄(lu)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai)，相(xiang)關(guan)負(fu)責(ze)人(ren)就(jiu)能(neng)夠(gou)清(qing)楚(chu)知(zhi)道(dao)一(yi)瓶(ping)飲(yin)料(liao)的(de)生(sheng)產(chan)信(xin)息(xi)，讓(rang)質(zhi)量(liang)追(zhui)溯(su)非(fei)常(chang)方(fang)便(bian)、清晰。
有了“質檢小分隊”對投料等生產過程的嚴格把關，試點水汽線的廢次品率大幅降低，給消費者又增加了一份“安心”。
“透明”的工廠
除了提高生產效率，高效的能源管理也是工廠提高整體經濟效益的關鍵。而提高能效的第一步就是讓工廠的能源流動變得透明。
在(zai)娃(wa)哈(ha)哈(ha)下(xia)沙(sha)第(di)二(er)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)，能(neng)源(yuan)的(de)供(gong)應(ying)與(yu)使(shi)用(yong)是(shi)分(fen)開(kai)的(de)。前(qian)者(zhe)在(zai)動(dong)力(li)車(che)間(jian)內(nei)進(jin)行(xing)，而(er)後(hou)者(zhe)則(ze)在(zai)生(sheng)產(chan)車(che)間(jian)中(zhong)。動(dong)力(li)車(che)間(jian)負(fu)責(ze)提(ti)供(gong)並(bing)分(fen)配(pei)生(sheng)產(chan)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)力(li)、高低壓空氣、蒸zheng汽qi和he水shui等deng。生sheng產chan車che間jian則ze利li用yong這zhe些xie能neng源yuan從cong事shi生sheng產chan。兩liang個ge車che間jian各ge自zi默mo默mo工gong作zuo，互hu相xiang之zhi間jian沒mei有you直zhi接jie的de數shu據ju通tong訊xun。但dan這zhe也ye導dao致zhi企qi業ye管guan理li者zhe隻zhi能neng在zai動dong力li車che間jian中zhong看kan到dao整zheng條tiao生sheng產chan線xian上shang不bu同tong能neng源yuan的de消xiao耗hao量liang。
如今，借助西門子的WinCC係統及B.Datanengyuanguanlixitong，wahahakeyizairenheshijianhedidianduigongchangneinengyuandeshishixiaohaoqingkuangjinxingjiankong。tongshi，wahahahaijiangnengyuanguanlixitongheshengchanxiandezhongkongxitongjinxinglejicheng。ruciyilai，nengyuanguanlixitongjiukeyigenjushengchanxiandeshijiyunxingqingkuangduinengdongshebeideyunxingjinxingyouxiaokongzhi。ciwai，wahahahaiduilengshuijizujinxinglequnkong，zheyangyejinyibutigaolezhengtinengyuanliyongxiaolv。
在能源透明化的基礎上，娃哈哈還需要保證每個設備都僅在需要時開啟，以避免能源浪費，從而提高能效。
飲料生產需要使用一些高能耗設備。例如，在製作瓶胚的過程中，PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）粒(li)子(zi)會(hui)被(bei)吸(xi)入(ru)幹(gan)燥(zao)塔(ta)進(jin)行(xing)約(yue)四(si)個(ge)小(xiao)時(shi)的(de)預(yu)熱(re)，這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)需(xu)要(yao)消(xiao)耗(hao)大(da)量(liang)電(dian)能(neng)。在(zai)過(guo)去(qu)，有(you)時(shi)，生(sheng)產(chan)接(jie)近(jin)尾(wei)聲(sheng)時(shi)，雖(sui)然(ran)生(sheng)產(chan)線(xian)前(qian)部(bu)的(de)幹(gan)燥(zao)塔(ta)已(yi)經(jing)完(wan)成(cheng)了(le)工(gong)作(zuo)，但(dan)操(cao)作(zuo)員(yuan)有(you)可(ke)能(neng)在(zai)所(suo)有(you)生(sheng)產(chan)進(jin)程(cheng)都(dou)結(jie)束(shu)後(hou)才(cai)關(guan)閉(bi)幹(gan)燥(zao)塔(ta)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)造(zao)成(cheng)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)浪(lang)費(fei)。
現(xian)在(zai)，娃(wa)哈(ha)哈(ha)對(dui)整(zheng)條(tiao)試(shi)點(dian)線(xian)的(de)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)有(you)助(zhu)於(yu)避(bi)免(mian)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)能(neng)效(xiao)。中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)批(pi)次(ci)訂(ding)單(dan)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)啟(qi)停(ting)。例(li)如(ru)，係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)訂(ding)單(dan)的(de)執(zhi)行(xing)情(qing)況(kuang)自(zi)動(dong)計(ji)算(suan)出(chu)單(dan)機(ji)產(chan)量(liang)，並(bing)對(dui)它(ta)們(men)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)啟(qi)停(ting)控(kong)製(zhi)，如(ru)提(ti)前(qian)結(jie)束(shu)幹(gan)燥(zao)塔(ta)的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)作(zuo)，這(zhe)就(jiu)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)。
“在未來，娃哈哈將把下沙第二生產基地試點線的成功經驗推廣到集團遍布全國的400多條生產線上，以進一步提高集團生產線的質量控製水平、機械效率水平和能源效率水平。”邵金榮表示。
三(san)十(shi)年(nian)間(jian)，娃(wa)哈(ha)哈(ha)一(yi)步(bu)一(yi)個(ge)腳(jiao)印(yin)，最(zui)終(zhong)成(cheng)為(wei)中(zhong)國(guo)飲(yin)料(liao)行(xing)業(ye)的(de)龍(long)頭(tou)企(qi)業(ye)。在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)，它(ta)憑(ping)借(jie)的(de)不(bu)隻(zhi)是(shi)情(qing)懷(huai)，更(geng)多(duo)的(de)是(shi)不(bu)斷(duan)創(chuang)新(xin)和(he)勇(yong)於(yu)嚐(chang)試(shi)的(de)氣(qi)魄(po)和(he)勇(yong)氣(qi)。在(zai)看(kan)似(si)普(pu)通(tong)的(de)娃(wa)哈(ha)哈(ha)飲(yin)料(liao)背(bei)後(hou)是(shi)合(he)作(zuo)、科技的力量和對於卓越的不懈追求。
“此次升級改造是飲料行業中首次將生產線從自動化轉向智能化。這對飲料行業中的其它企業也具有借鑒意義。” 展望未來，宗慶後對此次和西門子的合作前景充滿信心，“中國正在號召企業實現智能化。因此，在未來，我們與西門子還可以在很多方麵進行合作，我們的合作前景還是很好的。”
