冰淇淋行业是乳制品行业里的小众行业，但中国 冰淇淋市场发展速度却最为迅猛，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。中国 冷饮市场在 10 年内产量增长近 12 倍，品种已经增至 3000 多种，其中冰淇淋产量在短短十年间增长 16 倍， 未来五年内行业收入仍将保持 20% 以上的增长速度。
但相对其他兄弟行业例如液奶和奶粉的自动化与 信息化程度而言，冰淇淋行业还相距甚远，就目前大 部分冰淇淋加工厂而言还存在一些特殊的痛点 ：
冰淇淋为季节性产业，熟练的操作工人员流动大， 现场误操作时常发生，损坏机器，影响产能 ；
1.行业整体自动化水平较低，目前大多只停留在 单机层面，整线控制和中控室集中控制方式亟 待提升，需求巨大 ；
2. 目前行业机器 OEE 分析，报警处理，预防性 检测，产能计算等方面欠缺巨大 ；
3. 行业机器标准杂乱，给业主端对信息采集和数 据统计或者 MES 搭建带来巨大麻烦 ；
4. 冰淇淋产线种类较多，配方多变，目前需要手 动调试涉及的每台机器，废品率较高，而切换 效率非常低，一键切换需求巨大 ；
搭建智能产线
为此，罗克韦尔自动化结合自身百余年在食品饮 料行业的经验积淀，与国内冰淇淋设备占有率第一的 南京浦园机械达成战略合作，共同探索冰淇淋产线的 智能化升级，为行业跨越式升级提供助力。我们分三步来实现智能产线的搭建 ：
第 一 步 ：智 能 机 器 Smart Machine 体 系 的 建 立，机器层 IAAS 数据打通，重点在单机智能化的改 造与升级（规范化的界面及程序框架设计标准化、符 合 S88 及 PackML 协 议 模 块 化 的 编 程，OEE, TIS, MTTF(R) 标准制定）；
第二步 ：整线集成，生产线联动以及 PAAS 层 集中控制和报表显示，建立线控配方管理系统，包括 OEE，KPI 数据分析 ；线控系统，一键启动功能 ；现 场 & 远程云端数据搭建、发布（网页端）；
第三步 ：数字化升级，SAAS 层搭建远程访问， 包括 IOT 融合，智能运维，数字孪生，AR&VR 技术 的场景应用。
工厂系统整体架构如下 ：
实施效果
通过以上设备自动化，整线集成以及信息化手段 的加持，产线从之前的 30 人左右 ( 相比传统的多托盒工位 )，最终降低到 3 人左右负责监控和运维，这都得益于浦园机械与罗克韦尔自动化的通力合作，从插棒机，自动装箱机，单道包装机升级多道包装机的智能设备升级及优化，到产线集成和中央批次管理系统的上线，到引入自动灌装检测，插棒检测，拔膜检测， 空包检测，夹托检测，连包检测，剔废机构，及自动托 盒机构的应用减少了大量现场人工，把产线工人从这些 无附加值的工作解脱出来，重点用于维护和监控，不仅 提高了效率，扩大了产能，还减少了人为的干预，实现 了质量的稳定。
罗克韦尔自动化还引入了数字孪生的概念，这也是 冰淇淋行业首条虚拟产线，并于 2020 年天津冰淇淋展 会首次发布，此系统不仅能与现实控制系统 PLC 联动校验程序，还能仿真产能，优化布局。
综上，不妨从罗克韦尔自动 化的核心价值出发，通过安全、 环保、节能、高效等四个方面总结一下智能冰淇淋产线的收益 ：
S 安全 ：减少现场操作人员， 使用设备安全器件，减少了设备 伤人的可能性 ；
E 环保 ：预计减少次品 70kg 左右倒掉的几率，大大降低奶和 各类污水排放量，减少了对环境 的污染和碳排放。如果按照冰淇 淋 8 个月的生产周期，一年减少 废水排放近 17 吨，
E 高效 ：产能从每条生产线，单班 6.5 吨提升到 8.5 吨 /8 小时，产量提升 30%，现场工人由之前的 30 人缩 减为 3 人，人员绩效提升 10 倍 ；质量成品率提高了 3% 到 6% ；
E 节能 ：在同等原材料下，每班组因成品率的提高， 经济效益提高 2-4 万 / 班（按其在产的产品销售单价计 算）。如果按照冰淇淋行业 8 个月的生产周期，一年可多创造高达 960 万经济效益。
