克朗斯為挪威TINE 建設(shè)新廠

卑爾根新廠

TINE 公司是挪威最大的乳品生產(chǎn)商，除了各種奶制品，還生產(chǎn)液態(tài)食品。2019 年的銷(xiāo)售額22.5 億歐元。公司歷史可以追溯到19 世紀(jì)，當(dāng)時(shí)許多農(nóng)戶(hù)聯(lián)合起來(lái)對(duì)其原奶進(jìn)行加工。今天合作社農(nóng)戶(hù)數(shù)已經(jīng)達(dá)到1 萬(wàn)家。

加工廠也有30 多處，其中卑爾根乳品廠負(fù)責(zé)人馬特說(shuō)，工廠的宗旨是為農(nóng)戶(hù)加工和銷(xiāo)售牛奶，保證當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)持續(xù)獲得收入。每天，八輛貨車(chē)在周邊地區(qū)裝滿(mǎn)收購(gòu)的原奶，下午準(zhǔn)時(shí)到達(dá)廠區(qū)。挪威的農(nóng)戶(hù)居住分散，有些甚至住在偏僻荒涼的地區(qū)，運(yùn)輸物流確實(shí)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。喬根先生就是其中一位奶農(nóng)，盡管他的農(nóng)莊距離TINE 公司的新建工廠不到20 千米，但道路曲折，部分還是單車(chē)道，行駛時(shí)間超過(guò)45 分鐘。喬根共飼養(yǎng)25 頭奶牛，夏季在牧場(chǎng)放牧，冬季讓奶牛舒適地生活在牛圈內(nèi)。他就是挪威奶農(nóng)的典型代表。挪威地貌特殊，大部分為曲折的峽灣和高山，因此農(nóng)莊的規(guī)模相對(duì)較小：每家農(nóng)戶(hù)平均擁有22 公頃土地和24 頭奶牛。

自動(dòng)控制

位于卑爾根乳品廠是新建的，為全部周邊地區(qū)供應(yīng)鮮奶、摜奶油和果汁。盡管其每日產(chǎn)能只有30 萬(wàn)升，相對(duì)較低，但卻是公司內(nèi)部32 家工廠中最現(xiàn)代化的。老乳品廠建于50 年代，效率很低。此外，工廠位于城區(qū)內(nèi)，安裝的設(shè)備已經(jīng)老舊，無(wú)法為靈活性提供更大的空間。為了在基礎(chǔ)設(shè)施方面獲得更多的自由，同時(shí)將設(shè)備技術(shù)提升到最新的技術(shù)水平，很早之前就已經(jīng)考慮建造一家新工廠。2017 年初，TINE 公司開(kāi)始全力建設(shè)卑爾根新廠。

克朗斯集團(tuán)旗下的Milkron 公司，專(zhuān)業(yè)做乳品設(shè)備，也參與了投標(biāo)。Milkron 位于漢諾威附近，當(dāng)時(shí)剛剛成立一年，但其員工已經(jīng)在乳品行業(yè)有幾十年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。這些人熟悉乳品行業(yè)，擁有建造這種乳品廠所需的客戶(hù)聯(lián)系，這起了決定性作用。

第二個(gè)加分項(xiàng)是克朗斯集團(tuán)內(nèi)部的協(xié)作能力。TINE公司將整體項(xiàng)目打包成幾個(gè)大部分，為了簡(jiǎn)化流程，減少分界點(diǎn)，期望為每一個(gè)部分尋找一家系統(tǒng)供貨商?？死仕购蚆ilkron 公司是能夠真正為流程技術(shù)提供整體解決方案的為數(shù)不多的幾家供應(yīng)商之一，他們最終獲得了流程技術(shù)的全部的設(shè)計(jì)和實(shí)施訂單，包括從原奶收料到原奶處理和成品奶存放直至移交給灌裝機(jī)。

施工期間，Milkron 專(zhuān)家始終在工廠，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全部的施工現(xiàn)場(chǎng)以及各家分供方，確保供貨、就位和組裝以及設(shè)備的安裝和調(diào)試順利完成。Milkron公司和克朗斯均未在挪威設(shè)立工廠，所有人員和材料都必須來(lái)自國(guó)外。這自然在設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)和物流方面產(chǎn)生大量的費(fèi)用。但是，這些專(zhuān)家出色地完成了任務(wù)，首先，需要大量的材料：鋪設(shè)了超過(guò)15 千米的不銹鋼管道，在總計(jì)54 個(gè)大罐之間輸送原奶和終端產(chǎn)品以及水和能源介質(zhì)。

配備所需流程設(shè)備時(shí)，Milkron 得到了克朗斯各子公司的協(xié)助。

HST 公司提供均質(zhì)機(jī)。這臺(tái)均質(zhì)機(jī)用于飲用奶的部分均質(zhì)化，能力為每時(shí)8000 升（200 巴壓力）。

Evoguard 公司提供了全部所需的閥門(mén)，總計(jì)1107個(gè)。其中還包括按照TINE 公司的要求設(shè)計(jì)和制造12 套不同規(guī)格的閥陣。還包括閥門(mén)的AS-i 總線(xiàn)與上位控制系統(tǒng)的通訊。閥陣發(fā)貨之前，Evoguard 公司在其尼特瑙工廠進(jìn)行了工廠驗(yàn)收測(cè)試，TINE 公司的專(zhuān)家也參與了這個(gè)過(guò)程。借此可以確保在發(fā)往挪威之前就已經(jīng)保證了閥陣的功能。

對(duì)于流程引導(dǎo)系統(tǒng)，TINE 公司要求采用高度現(xiàn)代化、能源高效的自動(dòng)化解決方案，最后選擇了Syskron 公司的Botec F1。該系統(tǒng)監(jiān)督和控制全部生產(chǎn)流程。此外，還需要并入TINE 公司的IT 系統(tǒng)，預(yù)留幾乎所有系統(tǒng)的接口。借此，還可以通過(guò)Botec 調(diào)出和顯示能源和介質(zhì)數(shù)據(jù)，連接原有的訂單處理系統(tǒng)，或者直接在Botec 中規(guī)劃和處理訂單。

克朗斯與TINE 公司共同為新的乳品廠精心設(shè)計(jì)了全套能源方案，采用由熱泵和制冷機(jī)組成的三級(jí)系統(tǒng)。其核心設(shè)備是一臺(tái)復(fù)合型高溫?zé)岜?，可以在相?duì)較低的壓力下達(dá)到非常高的溫度。

TINE 公司高度重視可持續(xù)能力。在全部生產(chǎn)過(guò)程中高效、細(xì)心地使用原料、能源和水。例如對(duì)于原料使用，提出了最高損耗不超過(guò)0.5%的目標(biāo)。在能源方面，也盡可能高效地利用。

克朗斯與TINE 公司共同開(kāi)發(fā)了一套考慮周全的能源方案，除了全部生產(chǎn)流程的消耗值等指標(biāo)，還重點(diǎn)關(guān)注了采暖和通風(fēng)技術(shù)。其核心部分是一套熱泵系統(tǒng)，采用67℃和95℃兩個(gè)熱水溫度等級(jí)。這些熱水利用制冷和空壓設(shè)備的余熱，補(bǔ)充到整體系統(tǒng)中。擁有一套相對(duì)復(fù)雜的能源網(wǎng)。借助熱泵可以充分利用獲得的余熱，例如，將其用于制備熱水、室內(nèi)取暖以及廠區(qū)的除雪除冰。

另外一個(gè)特殊之處是采用封閉的水循環(huán)和干式回冷器，因此，公用工程的運(yùn)行不需要用水。TINE 公司在室外安裝了四臺(tái)儲(chǔ)水罐，每臺(tái)水罐的容量為130 立方米?？死仕关?fù)責(zé)全部接口的協(xié)調(diào)確認(rèn)，提供預(yù)組裝在框架上的公用工程設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)的管路鋪設(shè)和連接由Milkron 公司負(fù)責(zé)。

該方案取得了良好的效果，TINE 公司借此將能耗總計(jì)降低了40% ，該項(xiàng)目榮獲歐洲熱泵協(xié)會(huì)的大獎(jiǎng)。此外，除了熱泵系統(tǒng)，該乳品廠的頂棚還安裝了6000 平米的太陽(yáng)能電池板，生產(chǎn)和存儲(chǔ)備用電能。

這是TINE 公司首次將全部流程設(shè)備交給克朗斯集團(tuán)的專(zhuān)業(yè)公司。除了技術(shù)設(shè)備，時(shí)間計(jì)劃也起著重要作用：Milkron 公司作為總承包商協(xié)調(diào)全部分供方，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的整體推進(jìn)，但還是存在大量的分界點(diǎn)。對(duì)于這種大項(xiàng)目，時(shí)間進(jìn)度始終是一個(gè)關(guān)鍵因素。從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，也包括后期緊張的安裝階段，所有參與方都通力合作。最終，投產(chǎn)時(shí)間甚至比最初計(jì)劃提前了一個(gè)星期”。此后，Milkron公司繼續(xù)完成最后的調(diào)整工作，此外，還在持續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中從老乳品廠搬遷一套原有的果汁生產(chǎn)設(shè)備。

盡管TINE 公司目前在卑爾根擁有了一家能源高效的乳品廠，配備了現(xiàn)代化的設(shè)備，但并不能因此而高枕無(wú)憂(yōu)，公司面臨的挑戰(zhàn)是乳品消費(fèi)整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這意味著必須更加高效地組織生產(chǎn)，當(dāng)然還要繼續(xù)保持極高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

新工廠呈現(xiàn)一派興旺的景象。在TINE 公司的卑爾根乳品廠，原奶收料位于49 和50 號(hào)門(mén)后面。下午剛剛開(kāi)始，貨車(chē)就陸陸續(xù)續(xù)地從這里駛?cè)霃S區(qū)。借助兩條收奶線(xiàn)，此前由牽引車(chē)和掛車(chē)收集的牛奶可以同時(shí)卸料。首先，液體以自由下排方式進(jìn)入地下室，在那里排氣并冷卻至2℃。此后，被泵入三個(gè)放置在對(duì)面的原奶罐之一，每個(gè)罐的容量為100 立方。

接下來(lái)，牛奶進(jìn)入衛(wèi)生區(qū)：加熱到55℃之后，牛奶流過(guò)一臺(tái)離心機(jī)，分離出奶油。此后，根據(jù)最終產(chǎn)品調(diào)整脂肪含量，對(duì)部分牛奶進(jìn)行均質(zhì)化處理，隨后與收集的剩余牛奶進(jìn)行混合。牛奶加熱器的能力為每小時(shí)2.5 萬(wàn)升，分流均質(zhì)化的能力為每小時(shí)6000 至8000 升。剩余的奶油進(jìn)入五個(gè)原奶油儲(chǔ)罐之一，用于后期的摜奶油生產(chǎn)。

牛奶本身在一臺(tái)換熱器中升溫至74℃，隨后以對(duì)流方式立即降溫。在冰水冷卻器中，這部分牛奶被冷卻至2℃，然后進(jìn)入五個(gè)儲(chǔ)罐之一。除了10 個(gè)乳品罐之外，倉(cāng)庫(kù)中還有另外四個(gè)大罐用于果汁生產(chǎn)。

接下來(lái)，一套Evoguard 閥陣控制牛奶、奶油和果汁分別前往哪一臺(tái)灌裝機(jī)，該工廠總計(jì)配備五臺(tái)灌裝機(jī)，可以完成紙盒、大容量瓶和盒中袋的灌裝。此外，Milkron公司還安裝了兩套CIP 刷洗設(shè)備，一套用于原奶，另外一套用于巴氏殺菌后的產(chǎn)品。TINE 公司的供貨范圍還包括80℃熱水殺菌。

為了將產(chǎn)品損耗降到最低限度，CIP 刷洗啟動(dòng)階段的沖洗奶被收集后進(jìn)行加熱處理，然后作為飼料提供給農(nóng)戶(hù)。啟動(dòng)、排空和產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時(shí)的混合相也同樣需要收集，利用反滲透濃縮到相應(yīng)的干物質(zhì)含量，流加到牛奶加熱器的暫存罐中。

在新建乳品廠項(xiàng)目中，TINE 公司決定將Botec F1完整地并入其IT 系統(tǒng)。這套Syskron 量身定制的解決方案由幾方面構(gòu)成。

通過(guò)Botec F1 控制全部生產(chǎn)流程：原奶收料、CIP流程、通過(guò)ASi 總線(xiàn)完整地接入所有的閥門(mén)。

整體并入全部介質(zhì)供給：包括超濾的水處理系統(tǒng)，壓縮空氣供給，制冷系統(tǒng)和熱泵。

采用最新一代西門(mén)子控制系統(tǒng)S7-1500 的PLC 編程框架。批處理系統(tǒng)，包含可視化和連接TINE 公司MES模塊的接口。

Botec 功能實(shí)現(xiàn)雙路追蹤和追溯。基于VPN 技術(shù)的遠(yuǎn)程維護(hù)。兼容西門(mén)子控制系統(tǒng)S7-1500 和Profinet。Botec F1 的報(bào)警信號(hào)傳送至TINE 公司的SMS 系統(tǒng)。

“訂單處理”模塊：直接在Botec 中生成訂單，或者在TINE 公司的ERP 系統(tǒng)中生成訂單后轉(zhuǎn)入Botec 系統(tǒng)。挪威語(yǔ)和英語(yǔ)之間的語(yǔ)言轉(zhuǎn)換。

TINE 公 司IT 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，接收來(lái)自Botec 系統(tǒng)“運(yùn)行工具”模塊的流程狀態(tài)和報(bào)警。

通過(guò)Botec 系統(tǒng)的IFace 接 口 向TINE 公司的集成平臺(tái)（實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，商務(wù)智能系統(tǒng)和資產(chǎn)管理模塊）提供信息。開(kāi)放一個(gè)連接TINE 公 司BDE 系 統(tǒng)的接口。

TINE 公司獲得一套高度現(xiàn)代化的軟件解決方案，極大地減輕了所有生產(chǎn)相關(guān)人員的日常工作：借此，可以非常簡(jiǎn)單地模擬、控制和實(shí)施高度復(fù)雜的流程。輸入通過(guò)一個(gè)直觀的操作界面完成。全部能源供給也接入了這個(gè)系統(tǒng)，借此，TINE 公司更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)可持續(xù)生產(chǎn)提出的要求。