施耐德电气食品饮料行业白皮书

影响力SchneiderEl施耐德电气食品饮料行业白皮书SchneilerElecticBuildinSchneiderEl施耐德电气食品饮料行业白皮书SchneilerElecticBuildin电话：酒精含量低于0.5%(质量比)酒精含量低于0.5%(质量比)·含乳和植物蛋白饮料炼乳类·蔬菜、水果和坚果制造加工食品工业的现代化水平已成为反映人民生活质量高低及国家发展程度的重要标志。的综合性行业，包括农业、:谷物研磨:谷物研磨2①2早期阶段(古代-中世纪)早期阶段(古代-中世纪)食品生产主要以农业为基础，是家庭和小作坊式的，比如手工制作面包、酿造简单的酒类、制作奶酪等。饮料方面，葡萄酒在许多地中海文明中广泛兴起并迅速被接收，同时发酵饮料在各地也逐渐出现。工业革命前中期(18-19世纪):食品加工业开始兴起，比如面粉的工业化加工等；随后罐头食品被发明，使得食品可以长期保存和运输。汽水等简单的软饮料也在这个时期开始流行起来。近现代(20-21世纪初)近现代(20-21世纪初)食品饮料的工业化大规模生产全面铺开。食品方面：出现了各种方便食品(如方便面等)、冷冻食品产业崛起；食品添加剂被广泛应用以改善食品的风味、色泽、保质期等；保健食品概念开始兴起；跨国食品公司主导全球食品市场。饮料方面：碳酸饮料持续占据重要地位，可口可乐等品牌成为全球巨头；果汁饮料、茶饮料、咖啡饮料等品类不断丰富和发展；功能性饮料如运动饮料、能量饮料等在20世纪后期开始出现并逐渐流行。当代(21世纪以来)当代(21世纪以来)健康、绿色、有机等理念成为食品饮料行业的重要发展趋势，低糖、低盐、低脂、无添加等产品受到消费者青睐；个性化定制食品饮料，比如根据不同消费者的营养需求定制食品；可持续发展要求食品饮料生产更加注重环保和资源的可持续利用；随着科技发展，智能包装、3D打印食品等新兴技术和概念开始出现。随着新时代新需求和转型升级新发展，食品工业投资增速持续下滑，总量规模的增速处于中等水平，互联网电商渠道对食品饮料的销售产生了巨大影响，线上线下融合的销售模式兴起。尽管面临如疫情、经济周期线上线下融合等因素影响，但从长期看，食品饮料行业整体规模保持增长态势，特别是在新兴市场。3在“双碳”目标下，食品饮料行业面临可持续发展的核心难题，需要加快数字化转型。而施耐德电气作为全球能源管理和自动化领域的数字化转型专家，为食品饮料行业提供从硬件到软件，从咨询到实施，从自动化到数字化的全方位解决方案和服务，助力该行业提升数字化、智能化和绿色化水平。近年来，施耐德电气在食品饮料行业的发展情况如下近年来，施耐德电气在食品饮料行业的发展情况如下2021年4月7日第104届全国糖酒商品交易会上施耐德电气提出“近10年来，随着人口结构的调整、城镇化的推进，以及终端市场消费多样性需求的提升和安全健康价值观的觉醒，调味品行业终端消费市场已经产生了深刻变化，施耐德电气始终关注并持续在食品生产机械领域深耕，持续推动相关自动化、能源管理等方面的技术和解决方案在食品饮料行业的应用和探索。在能源数字化领域展开深入合作。基于双方的战略合作协议，施耐德电气将为旺旺规划先进的能源SCADA系统，设计集中统一的“数字化”能源输配及平衡控制应用系统，建立系统化能源成本中心管理平台，并构建与ERP或MES系统的无缝集成，打造EMS智能能源管理系统，学准确的计量数据指导工厂生产能源的高效利用，达到节能降耗的目标。施耐德电气通过顶层规划、供应链咨询、精益生产到智能工厂设计与建设等一系列数字化转型的成功案例与实践，总结形成了成熟的管理咨询的项目实施方法，可以为企业提供集一体化生产调度与集成运营管理于一身的绿色智能制造整体解决方案。帮助企业提升生产效率，增强制造全流程的透明度和可追溯性，保障产品安全和质量的同时提高能效，减少企业碳足迹，推动食品饮料行业在价值链每一环节的数字化转型。2024年3月，施耐德电气携业内领先的食品饮料行业智能工厂解决方案、生产信息化解决方案以及开放自动化解决方案重磅亮相第十二届中国国际饮料工业科技展，向行业观众展示了涵盖产线工艺流程、仓储物流、运营管理中心以及公用工程的智能工厂蓝图，为行业带来技术先进性、工艺流程标准化、透明可追溯三大价值，帮助企业提高生产效率和能源效率，确保生产安全与合规，降低综合成本，持续提升食品饮料行业的数字化、智能化和绿色化水平。食品饮料行业趋势和挑战到2030年，全球食品饮料市场预计将达到11.9万亿美元。食品饮料工业产值的增长不仅是国家经绿色质量生产绿色质量生产2024年我国食品行业虽然会面对诸多挑战，但总体发展前景仍然值得期待。2018年到2023年我国食品饮料工业总产值稳步增长，由9.42万亿元增长至11.67万亿元，增工业总产值将保持在6%-7%的年均增速，到2029年将达到30万亿元。长来1.1场景综述1.1场景综述众所周知，电气事故占工业领域火灾成因的第一位。依据国家消防救援局发布的2021年全国消防救援及出警与火灾情况统计，统计火灾74.8万起，电气原因引发的占28.4%,较大以上火灾则有1/3系电气原因引起，且以电气线路故障居多，占电气事故的八成。另外，在2011年-2016年期间，共发生电气火灾事故52.4万起，其中2012年4.9万起，2013年11.6万起，2014年10.2万起，2015年10.5万起，2016年9.4万起，累计造成3261人死亡和超过2000人受伤，直接经济损失超过92亿元。在欧洲，每年由于配电系统导致的工业损失高达100亿欧元。因此，电气安全已成为越来越多的食品饮料行业企业管理者重点关注的话题。食品饮料行业企业管理者的使命在于确保其业务的可持续发展，采取技术上和经济上可行的一切措施，将那些可能会导致财产损失，还可能危及工厂操作人员生命安全的电气安全意外事件风险降至最低。配电设备的预期寿命往往会受到多种因素的影响，每一个现场都不尽相同，如环境条件(温度、空气污染、通风情况等)、生产工艺环境(如震动、冲击性负载等)、运维管理状况(巡检、维护质量等),其结果是实际使用寿命与预期寿命相1.2痛点分析1.2痛点分析施耐德电气统计并分析了我们近年来所有食品饮料行业客户配电系统咨询审计项目的数据，总结得出了食品饮料行业电气安全风险可能导致火灾、设备故障和人员伤亡。而食品饮料生产企业的特殊生产环境和物品的性质，现场可能存在着大量的易燃物品，电气火灾的防范尤为重要。企业需要采取措施来降低这些风险，包括定期维护和审查电气系统。数字化监控系统的部署可以提高设备效率和安全性，电气系统的数字化空间还有待提升。定期维护和保养是确保电气设备正常运行的关键。不遵循制造商的维护建议可能导致设备故障和安全风险。企业需要确保维护计划与制造商的建议保持一致。电容器组在电气系统中具有重要作用。受损或维护不当的电容器可能导致能源质量问题和电气故障，甚至会因为功率因数不达标被供电局罚款。及时检查和维护电容器组至关重要。比有很大偏差。此外，对于任何品牌的电气产品或设备来说，缺乏专业有效的维护，其发生故障的风险和概率也将会大大增加。通过对配电系统做完整的评估，能够在电气安全隐患演变成严重故障之前就发现它们，已成为越来越多的企业老旧和淘汰的电气设备可能不再符合安全标准，并可能引发设备故障问题，影响企业生产的连续。企业需要考虑设备更新和升级，以确保设备的可靠性和安全性。正在接受的理念。每年，施耐德电气都会对多个食品饮料企业现场进行电气安全咨询。因此，在食品饮料行业的电气安全方面，我们的专家顾问积累了大量的经验与成熟的解决方案。我们希望可以将这些经验与解决方案，分享给更多的食品饮料行业客户，助力更多的食品饮料客户现场的配电系统实现安全可靠运行。供电连续性对于食品饮料企业生产至关重要。缺乏备件可能导致停产和生产中断。企业需要建立备件库存和应急计配电系统保护的选择性研究有助于确保故障时仅中断受影响的设备，而不是整个系统。这有助于减小生产中断范围和提高供电可靠性。3应对建议3应对建议■举措一：全面“体检“,排查配电系统隐患从施耐德电气总结的配电系统可靠性模型中可以看出，电气设备投运后，在无主动预防性维护的条件下，受运行环境和使用工况影响，配电设备性能和可靠性会逐年下降。维持配电设备的良好状态和性能，是配电设备维护经理的职责。因此，对配电系统进行全面的“体检”(配电系统评估咨询)显得尤为重要，其内容可以包含但不限于：定期评估已装机设备的优缺点、设备工况水平、电气安全隐患隐患、人员资质及管理问题等。通过全面“体检“,从而为配电系统的可靠运行制定四个计划：配电系统可靠性改盖后可靠性改盖节点监控计划升级改造计划维护计划管理计划配电系统的合理设计，及配电设备相关参数的合理设置，对整个配电系统安全可靠运行至关重要。其中，电力保护系统尤为关键。一个设计合理的电力保护系统不仅要求有能够提供适当的保护功能，而且还要根据电力系统的网络结构及接地系统进行相应的设置。还需要同时考虑到接地系统随电力系统网络结构变化而变化的时的应对方式。在确定必要的保护功能后,还必须要正确的进行保护设置。保护装置的设定应尽可能保证离故障点最近的上游保护装置最快的消除故障。只有这样才有助于减少生产损失，并对操作人员及电力设备进行有效的保护。经过施耐德电气的调研发现，大部分的食品饮料企业现场从未做过或者很长时间未做配电系统保护选择性研究。利用电力系统分析软件对配电系统做建模仿真，进行完整的保护选择性分析，是确保食品饮料企业现场配电系统可靠运行的关键。品Anps×0品Anps×0DJ3TR4_MVNonk=1C,FotRef.KVAr'p只0EJ÷134_I/YNoriku=1”.Ickel.RV='0;Am23×10B113TR4pD4网sX10BusII?4_MVNoi在给食品饮料行业客户现场做配电咨询的过程中，常常会了解到客户所存在的这些问题：●现场不能在一张图纸里看到整个电气系统结构和所有设备信息⑩配电系统的合理设计，及配电设备相关参数的合理设置，对整个配电系统安全可靠运行至关重要。其中，电力保护系统尤为关键。一个设计合理的电力保护系统不仅要求有能够提供适当的保护功能，而且还要根据电力系统的网络结构及接地系统进行相应的设置。还需要同时考虑到接地系统随电力系统网络结构变化而变化的时的应对方式。在确定必要的保护功能后,还必须要正确的进行保护设置。保护装置的设定应尽可能保证离故障点最近的上游保护装置最快的消除故障。只有这样才有助于减少生产损失，并对操作人员及电力设备进行有效的保护。经过施耐德电气的调研发现，大部分的食品饮料企业现场从未做过或者很长时间未做配电系统保护选择性研究。利用电力系统分析软件对配电系统做建模仿真，进行完整的保护选择性分析，是确保食品饮料企业现场配电系统可靠运行的关键。⑪电能质量——助力食品饮料企业高效运营当前，能源电力发展面临保障安全可靠供应、加快清洁低碳转型、助力实现“双碳”目标的重大战略任务。食品饮料行业的可持续发展也成为了市场的关键趋势。随着新型电力系统建设高速推进，未来巨大的新型能源电力和高比例的电力电子设备将会持续接入电网，给电网的电能质量带来的“污染”愈加严重，成为电力系统未来面临的新问题。同时，大量的食品饮料企业的工厂，都设置在城市相对较偏僻的地方，其无法获得专有的供电线路，只能由农网混合电网供电，在用电高峰，特别是雷雨天气的情况下，经常会遇到电压暂降的问题。电能质量问题是由于电力系统中存在各种非线性、时变性和波动性负荷，导致电压、电流波形发生畸变，进而影响电力设备正常运行和用户用电质量的一种现象。对于食品饮料企业，配电系统电能质量问题不仅会导致电力设备的损坏，增加维修成本，还会影响食品饮料企业的生产效率和产品质量，甚至可能引发安全事故。这些问题在食品饮料企业尤为突出，因为食品和饮料的生产对卫生和安全有极高的要求，任何电能质量的问题，都有可能导致产品的不合格和生产的中断，因此，解决电能质量问题，提高电能质量水平，已经成为食品饮料企业的当务之急。2痛点分析2痛点分析每年电能质量问题在工业市场上营业额的占比在欧洲由于电能质量问题导致设施内由于电能质量导致的用电问题的商业损失80%用电问题在中国，有数据显示，由于电能质量问题造有49家企业因电能质量问题造成了2.5~3.5亿元的经济损失。在全球范围内，每年因为电能质量问题引起的经济损失也十分惊人，仅美国一年因电能质量问题就会损失数百亿美元。1.设备损坏：电压波动、谐波污染等电能质量问题可能导致电力设备运行异常，甚至损坏。这不仅会增加设备的维修和更换成本，还可能影响生产进度和效率。2.生产效率降低：电能质量问题可能导致生产线停滞、设备频繁停机等问题，从而降低生产效率。这会直接影响企业的生产能力和市场竞争力。3.产品质量不合格：电能质量问题可能导致企业产品的质量不合格，特别是食品和饮料的生产对卫生和安全有极高的要求，会给企业带来巨大的经济损失和声誉损害。例如，电压暂降可能导致设备停机，造成生产中断，大量产品报废。4.能源浪费：电能质量问题可能导致能源的浪费，增加用电成本。例如，谐波污染会导致功率因数降低，使得电网中的无功功率增加，从而增加了有功功率的需求。5.安全风险：电能质量问题可能导致电气火灾、电击等安全事故的发生，特别是食品饮料企业现场可能存有大量易燃物品，容易造成火灾事故扩大。例如，电压过高或过低都可能对人体造成伤害，甚至危及生命安全。6.电磁环境污染：电能质量问题可能导致谐波污染等电磁环境问题，对周围的电子设备和通信系统产生干扰，影响其正⑬以上提到的电能质量问题带来的损失和危害反映了其在食品饮料企业中的巨大影响，电能质量事故将导致电气火灾、电气故障和设备故障，这些事故可能导致设施损坏、生产中断、人员伤亡和环境问题，企业损失可能巨大。由于电气事故的潜在危害，监管机构制定严格的安全法规，以确保设备和系统的安全性。企业面对法律法规的要求，可能面总之综上所述，食品饮料企业电能质量问题的解决不仅有助于降低生产成本、提高生产效率，还有助于提升企业的竞争力、可持续性和安全性。企业应当认真对待这些问题，采取措施来减少潜在的风险，同时将其纳入可持续经营的战略中。2.3应对建议2.3应对建议电能质量监测和分析是治理电能质量问题的关键数据支撑，只有查明原因才能对症下药，确保疗效。用户同时需要建立系统性的电能质量管理方法，持续监测，及时发现问题并主动积极防治，避免带来严重的后果和不必要的经济损失。建议用户在进线及高度关键回路安装电能质量监测装置，实现电力参数采集、捕捉电能质量事件，包括谐波单次分析，追踪扰动来源(DDD),并记录骤升骤降等信息，为下一步分析治理提供数据。受改造限制的用户亦可选择采用便携式电能质量监测装置进行稳态及暂态事件的捕捉，通过便捷的方式有针对性的选择测量点位，无需停电亦可实现电能质量监测。专业的电能质量咨询服务能够很好的帮助用户解决停电改造的困境，并能够用较低的成本来解决现实的困难。通过软件进行电能质量事件归类、评级，利用PQA专用报告和专家分析确定真正有影响的电能质量问题，为添加治理设备指明方向，提升电力系统健康水平、保障优质供电。⑭·电能质量波形插捉·电能质量视庭看板·电能质量事件影响估算·电能质量事件分类统计·PQA电能质量分析报告·PA电力健康分析报告·符合国际电能质量测量标准IEC61000-4-30,IEC62586·将合国内电能质量测量标准GB/T17826.30,GBT19862-2016·提供CBEMA-ITIC和SEMIF47电压暂降合规兰线报告■举措二：结合专家经验，提供评估诊断与优化建议介于专业水平的限制，很多食品饮料企业现场即使安装了专业表计和系统，仍然无法快速排除故障，依据专业人士的经验，可以大大提升解决问题的效率。通过专业的咨询服务提供可靠的数据、有效的分析诊断结果和切实可行的优化解决方案建议。1.专家经验：咨询具有丰富经验的电能质量专家，了解客户现场的具体情况和需求。专家可以根据多年的实践经验，为客户提供针对性的评估诊断和优化建议。2.问题定位与评估：根据数据分析结果，结合专家经验，对现场的电能质量问题进行定位和评估。确定问题的性质、严重程度以及可能带来的影响。3.优化建议：根据问题定位和评估结果，提供针对性的优化建议。这些建议可能包括改进供电系统、调整设备配置、采用先进的电能质量治理技术等。4.方案实施与验证：协助用户制定实施方案，确保优化措施得到有效执行。在方案实施过程中，持续监测电能质量数据，验证优化效果，并根据需要进行调整。5.培训与支持：为用户提供电能质量相关的培训和支持，帮助用户提高自身的电能质量管理能力。这可能包括培训操作人员、提供技术咨询、定期检查和维护设备等。⑮■举措三：形成监测、分析、治理与效果验证的闭环解决方案1.从电力数据的实时监测、事件分析、电能质量治理及效果验证的全过程闭环，循环复始形成闭环，提升电力系统健康水平，保障电气系统的安全可靠运行。首先，电能质量监测是通过安装专门的设备实时捕捉电能质量数据，如电压、电流、频率和谐波等。这些数据是分析和解决电能质量问题的基础。2.其次，在数据分析环节，通过对捕捉到的电能质量数据进行深入分析，可以定位电能质量问题的根源和影响因素。例如，低电压可能导致敏感的电力电子设备停止运行，电压缺陷可能引发敏感电子设备误动作。接下来，根据数据分析结果，制定出针对性的电能质量治理方案。这可能包括改进供电系统、调整设备配置、采用先进的电能质量治理技术等。例如，数据中心对电能质量要求较高，电压、电流不稳往往会造成数