一家大型全球食品制造商在其美国生产设施实施了 Rockwell 的 FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ 模型预测控制 (MPC) 技术，以提升乳清渗透物产品一致性，减少运营损失，并推进可持续发展目标。MPC 解决方案利用高级分析模型计算最佳控制动作，在给定约束条件下提升性能。MPC 软件通过减少产品差异性和提高产量，帮助制造商实现精确控制，同时提升盈利能力。
作为口味和营养领域的全球领导者，该制造商的产品组合涵盖食品、饮料、生物技术和健康。他们的可持续发展战略旨在创造更健康的饮食，同时最大限度减少对环境的影响，并组建了跨职能团队，通过过程技术卓越实现制造优化。
- 由于喷雾干燥机堵塞触发额外的CIP循环，其美国生产设施每年损失约145小时的生产时间。
- 产品水分和密度的显著差异需要频繁的操作员干预。
- 运营在不同季节和产量水平下的能源使用量高度波动。
- 干燥机运行期间持续的安全监控需要操作员高度参与。
- FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ 模型预测控制（MPC）
- 与现有工厂控制系统集成
- 针对干燥机和蒸发器性能的处方模型
- 每年消除145小时的生产时间损失
- 通过一致的目标条件和减少班次间差异，提高产品质量
- 通过避免瓶颈和季节性限制，将干燥机产量提升高达21%
- 减少监控干燥机安全状况所需时间，提高操作员生产率和安全性
- 在不到六个月内实现快速投资回报，远超最初两年的预期
挑战
产品变异性和生产时间损失需要技术解决方案来稳定运营
一家全球食品制造商的工厂因季节性温度和湿度波动导致干燥机和蒸发器性能不稳定。干燥机堵塞率高、CIP事件频繁且每年有近一周的停机时间，导致可用产能下降，在冬季干燥月份限制了产出，并在潮湿的夏季造成干燥不稳定。这些情况导致生产时间损失、产品变异性，以及在没有更强大过程控制解决方案的情况下，无法可靠地最大化乳清粉产出。
解决方案
在不到六个月内通过模型预测控制软件实现投资回报
该制造商在其蒸发器和喷雾干燥机上部署了 FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ MPC，以稳定运营并提升预测与工厂控制能力。
MPC 平台作为现有自动化系统之上的“巡航控制”层，利用预测模型持续调整设定点，实现最优性能。其具备以下功能：
- 对水分、密度及其他关键产品质量和过程变量参数进行实时优化
- 对季节性条件及上下游约束的自适应响应
- 自动稳定干燥机条件，确保操作范围安全
- 与现有设备集成，实现对传统资产的现代化升级，无需重大资本投资
新方案整合了所有相关班次操作员的反馈，确保 HMI 显示屏高效、有效，且 MPC 控制界面易于操作。
“Rockwell 的模型预测控制将所有过程变量整合在一起，预测最优路径。通过持续优化能源、产量和稳定性，MPC 帮助客户以更经济的方式运营，同时减少浪费、停机时间和环境影响。”
Scott Jost - Kalypso 工业数据科学总监，Rockwell Automation 业务部门
结果
产量增加，产能提高，运营稳定，消除了每年145小时的生产损失
通过实施模型预测控制（MPC）持续优化干燥机运行参数，制造商显著提升了喷雾干燥机的性能和可靠性。 该解决方案显著减少了计划外停机时间，将干燥机效率提高了多达21%，同时通过更严格控制水分和密度，实现了更一致的产品质量。产品质量的提升还通过减少返工和最小化能耗，支持了制造商的可持续发展目标。
MPC系统还通过在班次之间提升生产一致性，维持了稳定、安全的运行状态，减轻了运营团队的负担。操作员花费更少时间监控和干预过程，从而能够更专注于更高价值的任务，并提升了各班次的信心。结果迅速转化为利润，项目在六个月内实现了投资回报，远超最初预期。
发布时间 2026年5月14日
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