一年一度的中国冰淇淋产业博览会（天津）如约而至，南京浦园机械制造有限公司（以下简称“浦园”）的展台上人头攒动，热闹非凡。展台中央，一排排的生产线上正自动、有序地生产出美味诱人的冰淇淋。在展台中央设置的大屏幕上，罗克韦尔自动化专门为浦园的冰淇淋生产线建立了数字孪生模型，在显示器旁，参观人员头戴VR眼镜，身临其境操作浦园南京工厂中的机器，以各种视角查看产线的整体以及局部细节，设备每个动作以及状态信息都尽收眼底。这是浦园与罗克韦尔自动化首次联合参展，代表着中国冰淇淋设备生产制造的最高“智慧”。
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丝滑甜美的“冰雪”世界
“似腻还成爽、如凝又似飘。玉来盘底碎，雪向日冰消。”也许很难想象，早在唐宋时期，冰淇淋已经成为人们炎炎夏日里的心头好。与过去不同的是，如今的冰淇淋更像是一份寄托了美好情感的味觉神话，入口即溶，丝滑甜美，让人爱不释手。
近10年来，我国冰淇淋产销量的复合年均增长水平在10%左右。据中国饮食行业协会调查数据显示，2019年中国冰淇淋市场规模近1380亿元，稳居全球第一，且市场规模还在不断扩大，预计2021年有望超过1600亿元。与此同时，人们对冰淇淋产品的消费需求进一步升级。比起消暑解渴的单一功能，消费者愈发关注产品带来的感观享受，更加追求多样化、个性化口味体验，而且消费者的健康意识逐渐增强，更愿意为纯天然、无添加、低脂肪等健康产品买单。
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“冰雪”王国背后的创新挑战
浦园，地处风景秀丽、人杰地灵的六朝古都——南京，凭借先进的数控加工中心，激光数码切割中心等设备，浦园建成了国内先进的冰淇淋机械加工基地。从这里生产制造而成的冰淇淋凝冻机，花色雪糕线、圆盘雪糕线、挤压切片生产线、灌装机、多道包装机及全自动装箱系统等冰淇淋冷饮设备多达2000台/套，占据了国内60%~70%的市场份额，为冰淇淋的生产提供源源不断的技术支持。
然而，随着市场消费需求不断升级，浦园总经理沙庆田却陷入了深思。
“整体来说，冰淇淋设备行业自动化水平较低，目前市面上的解决方案普遍以单机呈现，缺乏整线联动，不仅生产效率低下，而且对操作人员要求较高，尤其是涉及到口味配方的优化修改时，需要操作人员手动调试每台机器的参数，这完全依赖于操作人员的经验。更加遗憾的是，由于冰淇淋自带季节属性，操作人员流动性比较大，尤其是熟练工人的流失，常常导致现场误操作，故障层出不穷，质量无法保证，能源消耗过大，而且配方切换效率非常低。”浦园沙总一语道破行业发展的掣肘所在。值得一提的是，随着蒙牛、伊利、和路雪、雀巢等终端用户纷纷上马MES，进行智能化实践，倒逼冰淇淋设备制造商不得不对底层设备进行数字化转型。
挑战不一而足，变革迫在眉睫。浦园沙总深谙这其中的核心技术：“我们是否可以通过生产线联动，将机器层的数据打通，实现集中控制、一键启动、报表显示及智能运维，进而转型为智能工厂？”然而这在冰淇淋行业并没有先例。直到2020年，浦园携手罗克韦尔自动化彻底打破了这一局面。
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“智慧”带来的“甜美”
为了满足浦园的需求，罗克韦尔自动化开发了一套针对于包装行业的Core Platform一体化方案，应用于浦园凝冻机、圆盘成型机、9道包装机、插棒机、平移机械手、装箱机等设备，助力浦园利用IT技术升级OT运营技术，实现从智能机器到智能产线再到智能工厂的全面转型，以此巩固浦园在冰淇淋设备行业的龙头地位。
在智能机器层面，通过罗克韦尔自动化Smart Machine的引入，为浦园冰淇淋设备产线建立底层智能传感系统。在过去的单机作业中，圆盘机人机交互不充分，也就是说机器不会告诉操作员有用的信息，设备只不过是实现了人为干预时的动作。如今几百个点的IO-link部署实现了智能化数据采集、分析、优化，将信息转化为知识，用知识优化机器性能，提升机器性能。
“我们同时建立了程序的规范化与标准化，整个机器开发参照S88标准 ，机器操作符合PackML的标准。”罗克韦尔自动化杭州办OEM销售经理朱智勇表示，“这一标准化举措将大大加快浦园未来新机型开发和老机型改造的速度，同时也有利于浦园未来拓展国际市场，因为就合规性而言，我们从信息管理上提供了统一的标准。”
在智能产线层面，罗克韦尔自动化通过Rockii进行产线联动，完美兼容第三方通讯设备，将IAAS机器层的数据打通，对PAAS层实施集中控制和报表显示，对SAAS层搭建远程访问，为今后远程服务做准备。从功能上看，IAAS层凝冻机、圆盘机、灌装机三台单机联控，可实现数据贯通、采集；PAAS层上位机通过SCADA集中监控产线状态；PAAS层配方数据集中管理和数据下载，同时可实现设备的OEE统计分析、报警故障统计分析、能耗统计报表。基于此，浦园实现了半自动控制操作到全自动化的完美转换，降低了对人的要求，可以实现一键启动、一键换产、一键下载，以及柔性维护和价值传递。“浦园根据报警分析可以对产线进行预防维护、预测维护。基于能耗管理，可以调整优化班次效率，真正实现智能化运维。”朱智勇补充说。
未来，在依托Rockii的Core Platform全面推广后，浦园将在SAAS层实现从设计到制造到展示的全面现实数据互联，AR全面互动式展示，以及大数据IA智能分析等，真正实现从工业3.0向工业4.0的迈进。
“随着全套Core Platform一体化在整线所有机台的落地，我们的产线无论是硬件上、功能上、还是呈现方式都得到了质的改变，将实现全自动化生产，生产效率预计提升20%。以圆盘机为例，每小时生产数量将由23000个提高到27000个。”浦园对此次合作颇为满意。
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强强联手，纵享美好未来
罗克韦尔自动化作为行业内领先的自动化与信息化公司，一直以为客户创造价值为己任，和浦园的合作也很好的体现了罗克韦尔自动化所倡导的SEEE（安全高效效率环保）理念。罗克韦尔自动化石安（中国区总裁）总结道，“浦园在冰淇淋设备领域市场占有率国内第一，我们希望和浦园的合作可以帮助浦园巩固行业龙头地位，打造冰淇淋行业数字化转型标杆，同时提升该行业机台产线的定位。通过此次强强联手，为冰淇淋行业发展打好基础，引领行业更好更快地实现数字化转型。”
据悉，11月26日，在南京召开的世界智能制造大会上，罗克韦尔应用于浦园机械的智能运维解决方案Rockii获颁2020世界智能制造十大科技进展。
日期：2020-12-08
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