蔗糖智能化生产技术规范编制说明

团体标准《蔗糖智能化生产技术规范》

编制说明（征求意见稿）工作简介任务来源根据《广西物品编码与标准化促进会关于下达2026年第二十四批团体标准（共3项）制修订项目计划的通知》（桂标促〔2026〕81号），《蔗糖智能化生产技术规范》团体标准由广西物品编码与标准化促进会批准立项（项目编号：2026-71），南宁职业技术大学提出。起草单位、主要起草人（姓名、单位、职务/职称、参与编制标准分工情况）等本文件由南宁职业技术大学、广西壮族自治区产品质量检验研究院、南宁市智控电气科技有限公司共同起草。主要起草人见表1。表1姓名单位职务/职称参与编制标准分工情况潘宇南宁职业技术大学副教授/教学副院长前期的调研，标准方向的制定陈新菡南宁职业技术大学副教授糖厂调研，标准相关资料的查找张叶茂南宁职业技术大学教授/院长标准化草案拟定刘红艳南宁职业技术大学教授标准化草案拟定韦联琦南宁职业技术大学副教授标准化参数的制定刘亚招南宁职业技术大学高级工程师编写标准草案胡宁峪南宁职业技术大学副教授标准化草案中技术的撰写韦嘉嘉南宁职业技术大学副教授标准化草案中工艺指标的撰写唐萍南宁职业技术大学副教授收集糖厂数据周文军南宁职业技术大学教授收集糖厂需求唐荣梅南宁职业技术大学副教授修改完善标准化材料黄粒峰南宁职业技术大学工程师收集数据并整理陆美坊广西壮族自治区产品质量检验研究院-标准编制及文本审核标准编制过程1.成立编制工作组团体标准《蔗糖智能化生产技术规范》项目任务下达后，由南宁职业技术大学、广西壮族自治区产品质量检验研究院、南宁市智控电气科技有限公司成立编制工作小组，制定工作方案并进行任务分工。2.展开调研，收集资料南宁职业技术大学通过对多家制糖企业实地走访发现，当前企业在智能化转型中普遍存在以下痛点：关键工序自动控制与闭环优化能力薄弱，缺乏统一的技术规范；各生产环节的装备配置、数据采集标准、过程控制标准多按各自做法安排，缺乏可参照的技术标尺，亟须统一、可执行的技术规范以指导智能化改造。标准编制原则规范性原则标准的编写格式按GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》中的规定进行编写。一致性原则标准内容与现行的国家和相关法律法规、政策等保持一致。可操作性原则编制小组坚持深入调研，广泛征求各单位意见。在标准编制过程中对标准内容严格把关，确保标准文本内容准确且严谨，使标准具有良好的实用性和可行性。通用性在编制过程中，编制工作组深入多家制糖企业开展实地走访，系统梳理了当前智能化转型中的突出痛点，主要包括：关键工序自动控制与闭环优化能力薄弱，缺乏统一的技术规范；各生产环节的装备配置、数据采集标准、过程控制标准多按各自做法安排，缺乏可参照的技术标尺。针对上述现实问题，工作组广泛收集国内外蔗糖产业相关技术资料与最新文献，全面分析全球智能化生产的发展趋势、关键装备研发进展及数字化管理应用现状，并结合我国蔗糖主产区对智能种植、精准灌溉、自动化收割及加工过程智能管控的实际生产需求，以及面向国际贸易与质量追溯体系对标准化操作的能力要求。在此基础上，对已发布的国家标准、农业行业标准、信息技术相关标准及蔗糖生产领域团体标准进行系统整理、归纳与借鉴，重点围绕解决工序控制薄弱、标准不一等共性难题，建立了科学、实用、合理的蔗糖智能化生产技术规范通用性框架，旨在为企业提供统一、可执行的技术标尺，有效指导智能化改造实践，适用于不同规模、不同区域蔗糖生产主体的标准化运行与持续改进。主要内容（技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则）的论据《蔗糖智能化生产技术规范》分为8个章节：范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、总则、设施设备智能化、工艺流程数据管理、安全与运维。范围本文件给出了蔗糖智能化生产的总体原则、设施设备智能化、工艺流程数据管理与应用、安全与运维等方面的指导和建议。本文件适用于以甘蔗为原料的蔗糖生产企业的智能化建设与生产管理，可供企业在规划、建设、改造智能化生产线时参考使用。规范性引用文件本文件引用了两项国家标准：GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T33000大中型企业安全生产标准化管理体系要求术语和定义本章节对蔗糖智能化生产、数字孪生平台、预测性维护三个核心术语进行了定义。其中，蔗糖智能化生产定义为以甘蔗为原料，综合运用传感器、工业互联网、自动控制、数据分析与人工智能等技术，实现蔗糖生产过程自动化、数字化、网络化和智能化的生产模式；数字孪生平台定义为基于物理实体的实时数据构建虚拟模型，实现物理空间与信息空间双向映射、动态仿真与优化决策的信息系统；预测性维护定义为基于设备状态监测数据和数据分析模型，预测设备故障并提前安排维护活动的方式。缩略语本章节给出了AGV（自动导引车）、DCS（分布式控制系统）、MES（制造执行系统）、RFID（无线射频识别）四个缩略语。总则本章节从基本原则、总体架构和总体目标三个方面作出指导。在基本原则方面，宜遵循数字化、互联化、智能化、精益化、绿色化五项原则，其中数字化要求实现全要素全流程数据采集与可视化管理，智能化要求对压榨、澄清、蒸发、煮糖、分蜜、包装等关键工序实施智能化，绿色化要求降低排放并提高副产物综合利用率。在总体架构方面，宜采用感知层（传感器、智能仪表、RFID、视觉检测设备）、网络层（工业以太网、5G、物联网关）、平台层（DCS、MES、数据集成平台、数字孪生平台）、应用层（生产管控、质量管理、设备管理、能源管理、安全管理、环保管理）四层架构，并支持建模仿真、虚拟调试与协同优化，支撑生产、质量、设备、能源一体化管控。在总体目标方面，宜通过智能化手段实现产品质量稳定、生产效率提高、能耗物耗降低、绿色安全环保、全流程可追溯。设施设备智能化本章节涵盖智能化布局、关键工段智能装备和智能物流三个方面。智能化布局要求压榨至包装等连续工序按工艺流程顺序布置并在各工序间设置合理的物料缓冲与衔接，锅炉、发配电等辅助工段设置独立功能单元，同类设备模块化布置。关键工段智能装备方面，压榨工段宜配置液压翻板卸蔗、除杂系统、撕解预破碎、渗透水自动添加与计量控制系统及压榨均衡控制系统；澄清和蒸发工段宜配置自动预灰预磷系统、加热自动控制系统、硫黄燃烧自控系统、辅助材料自动添加装置、在线锤度检测系统，以及具备各效液位自动平衡功能的五效蒸发联控系统；煮糖和分蜜工段宜配置具备自动起晶、自动养晶、自动浓缩、自动放糖等控制功能的自动煮糖系统、全自动分蜜机及连续助晶机，全自动分蜜机分别满足甲糖膏、乙糖膏、丙糖膏的分蜜要求；干燥筛分和包装工段宜配置具备进出口温度自动控制功能的干燥设备、筛分设备、除铁装置、自动包装设备、自动缝包设备、自动码垛设备及在线视觉检测设备。智能物流方面，宜采用自动输送和自动装卸装备，采用AGV实现物料自动搬运；原料蔗车进厂宜实现自动识别、自动过磅和自动取样，数据自动上传至农务管理系统。工艺流程数据管理本章节包含全流程数据采集、核心控制系统、关键工序智能控制和数据应用与追溯四部分。全流程数据采集方面，宜部署高精度智能传感器，实时、连续、稳定采集工艺参数（温度、压力、流量、液位、pH、锤度、真空度、色值、硫熏强度、石灰乳浓度等）、设备状态（负荷、转速、温度、关键设备运行时长、报警故障信息、维护维修记录、启停状态，撕解机和汽轮机采集振动参数）、质量指标（色值、浑浊度、不溶于水杂质、二氧化硫残留量、蔗糖分、还原糖分等成品糖指标）及能耗物耗（水、电、蒸汽、蔗渣、硫磺、石灰、磷酸等用量），关键工艺参数采样频率不小于1次/秒，常规参数采样频率不小于1次/分钟。核心控制系统方面，DCS宜覆盖压榨、澄清、蒸发、煮糖、分蜜、干燥、自备电厂等工段，实现集中监控、分散控制、连锁保护；MES宜实现计划排产、作业执行、设备台账、质量管理、物料追踪、能源管理、数据存储等功能，在线数据保存期限不少于3年，存档数据保存期限不少于10年；数据集成平台宜基于工业互联网架构，汇聚多源数据，提供数据治理、数据建模和标准化接口服务以支撑优化决策。关键工序智能控制方面，预灰与预磷工段宜自动投加石灰乳和磷酸，pH值控制在6.0～7.0范围内；加热与澄清工段宜自动控制加热温度、蔗汁流量及硫熏强度，加热温度控制精度不低于±1℃；蒸发工段宜实现五效真空联控，末效糖浆锤度稳定在60°Bx～65°Bx范围内；煮糖工段宜实现真空度自动控制、糖膏锤度自动控制及过饱和度自动控制；分蜜工段宜自动控制水洗、汽洗及分离参数；干燥与筛分工段宜控制干燥温度、筛分粒度等参数；包装工段宜自动称量、检测、赋码并实现批次追溯。数据应用与追溯方面，宜基于历史数据建模实现参数寻优、预测性维护及能耗分析，并以产品批次为索引关联原料、辅料、工艺、设备、人员及检验信息，实现从成品到甘蔗来源的全链条追溯。安全与运维本章节从功能安全、网络与数据安全、设备运维、生产档案四方面作出指导。功能安全方面，控制系统宜具备权限管理、操作日志、异常报警与紧急停机功能，高压、高温、易燃易爆的场所或设备宜设置安全联锁与防护装置，烟气与水处理等环保指标宜在线监测确保达标排放，安全生产要求符合GB/T33000的规定。网络与数据安全方面，工业网络宜分区隔离并部署防火墙、入侵检测与访问控制策略，生产数据宜加密传输并定期备份，网络安全等级保护符合GB/T22239的规定。设备运维方面，宜建立设备全生命周期台账并执行预防性维护与预测性维护，关键设备状态宜在线监测以预知事故隐患并智能诊断故障，维保记录宜电子化归档纳入生产档案统一管理。生产档案方面，记录内容宜包括原料验收、加工参数、质量检验、设备清洁与维保、能耗、包装与产量等信息，档案保存期限不少于3年。与有关的现行法律法规和强制性标准的关系在标准的制定过程中严格贯彻国家有关方针、政策、法律法规，严格执行国家标准和行业标准。与相关的各种基础标准相衔接，遵循了政策性和协调统一性的原则。标准的名称、内容及指标与现行的国家标准、行业标准之间不存在包含、重复、交叉问题。与原标准或其他标准的主要差异和水平对比（一）与GB/T41255-2022《智能工厂通用技术要求》对比GB/T41255-2022《智能工厂通用技术要求》是我国智能工厂领域的基础通用标准，规定了智能工厂的总则、智能设计、智能生产、智能物流、智能管理以及系统集成优化等内容，主要适用于离散制造领域智能工厂的运营及管理。而本标准则聚焦流程型生产的蔗糖行业，针对压榨、澄清、蒸发、煮糖、分蜜、包装等连续化、流程型工艺特点，提出了具有行业针对性的智能化技术要求。（二）与GB/T43064系列《智能工厂建设导则》对比本标准在第5.2条“总体架构”中采用了与GB/T43064系列相协调的四层架构设计（感知层、网络层、平台层、应用层），并在功能安全、网络与数据安全等方面与之保持了一致性。但本标准更侧重于蔗糖生产流程本身的智能化控制，而非工厂整体建设导则，两者在内容定位上形成互补。解决的主要问题（一）填补指南空白，统一技术参考。通过制定《蔗糖智能化生产技术规范》，有效破解蔗糖行业长期缺乏智能化生产技术指导性文件的难题，填补蔗糖智能化生产领域指南类标准的空白，以推荐性条款统一规范装备配置、数据采集、智能控制及安全运维等方面的技术参考，为企业实施智能化改造提供明确的技术指引和操作参考。（二）升级控制模式，提升全流程智能水平。推动蔗糖生产从远程操控向自动控制、闭环优化方向升级，系统提升压榨、澄清、蒸发、煮糖、分蜜、包装等全流程关键工序的智能化控制水平，实现各环节协同联动与精准调控，促进生产过程的稳定性和可控性显著增强。（三）强化数据驱动，促进提质降本增效。实现全流程数据采集与系统互联互通，建立从原料进厂到成品出厂的质量全链条追溯体系，以数据驱动生产决策优化，有效降低能耗物耗，稳步提高产糖率，助力企业实现精益化生产管理。（四）筑牢安全防线，保障合规长效运行。明确功能安全、网络安全、设备运维及生产档案等核心管理要求，构建覆盖生产全过程的立体化安全保障体系，确保生产连续稳定、数据真实可靠、运行合规可查，为企业智能化转型提供坚实的安全底座和长效管理支撑。主要试验（或验证）情况分析无。标准中涉及的专利情况无。产业化情况本文件是蔗糖智能化生产领域的指导性技术文件，与GB/T41255《智能工厂通用技术要求》等现行智能工厂通用国家标准以及制糖行业相关标准紧密对接，有效解决该领域长期以来因缺乏统一技术指南，导致企业在智能化转型中装备配置各行其是、数据采集与过程控制标准不一、关键工序自动控制与闭环优化能力薄弱等突出问题，为企业实施智能化改造提供明确的技术参考和操作指引。采用国际标准和国外先进标准情况无。与相关国家标准、行业标准及其他标准，特别是强制性标准的协调性（一）与强制性国家标准的协调性制糖行业现行强制性国家标准主要包括GB32044-2015《糖单位产品能源消耗限额》，该标准对甘蔗制糖、甜菜制糖、炼糖生产企业的能耗限额等级、技术要求、统计范围和计算方法作出了强制性规定。本文件作为蔗糖智能化生产技术指南，主要给出智能化生产的指导性建议，与上述强制性标准在内容和适用范围上各有侧重、互不重叠。本文件在总则中提出“宜通过智能化手段实现产品质量稳定、生产效率提高、能耗物耗降低、绿色安全环保、全流程可追溯等目标”，在功能安全中要求“烟气、水处理等环保指标在线监测，确保达标排放”，与强制性标准关于能耗限额和污染物排放的要求保持了方向上的一致性和协调性。企业在实施本标准过程中，仍应严格执行相关强制性国家标准的规定。（二）与推荐性国家标准的协调性本标准在智能工厂总体架构设计上充分适配GB/T41255《智能工厂通用技术要求》及GB/T43064系列《智能工厂安全控制要求》等国家标准所确立的智能工厂通用框架，在第5章“总则”中采用四层架构（感知层、网络层、平台层、应用层），将数字孪生平台纳入平台层，使整体架构与国家智能制造标准体系保持协调一致，并结合蔗糖生产的连续化、流程型工艺特点进行了针对性的细化和落地，是对国家标准在蔗糖行业的具体应用补充。本文件严格执行安全类强制性国家标准。第8.1条“功能安全”明确要求安全生产应符合GB/T33000《企业安全生产标准化基本规范》的规定，确保智能化生产条件下的安全生产管理与企业安全生产标准化体系合规一致；第8.2条“网络与数据安全”明确要求网络安全等级保护应符合GB/T22239《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》的规定，确保工业网络安全防护合规。本文件在术语定义中新增了“数字孪生平台”和“预测性维护”的定义，在第7.2条“核心控制系统”中将MES存档数据保存期限明确为不少于10年，均体现了与国家智能制造标准体系中数字孪生、预测性维护、数据存档等相关要求的协调配套。（三）与地方标准、团体标准的协调D