食品工业的节能思索

作者:《Dimensions》员工

Buhler是全球食品加工解决方案的领导者,致力于应用包括工程仿真在内的前沿技术,利用每个机会优化其机器,从而提高机器的能效和性能。据首席技术官Ian Roberts表示,该公司不仅重视通过市场领先技术增加销量、提高客户满意度,而且关注全球食物链的迫切需要:消除全球饥饿、减少浪费并支持可持续发展。

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Ian Roberts
Buhler首席技术官Ian Roberts

我们不断评估自己的工具技术,也发现ANSYS提供的是行业领先的软件解决方案。

DIMENSIONS:Buhler的产品深度及其全球影响力令人印象深刻。阅读这本杂志的每个观众都受到了你们产品的影响,您认为可以这么说吗?

IAN ROBERTS:我很赞同这句话。Buhler生产的先进食品加工设备遍及全球。全球60%的谷物,30%的大米以及60%的巧克力都是通过我们的设备从原材料加工成最后的成品。Buhler不生产任何食品,但我们可以提供机器、服务以及加工技术,帮助客户以安全、高效、低成本的方式为消费者生产食品。

D:最近,Buhler向客户作出了一个大胆的承诺,承诺将每个客户价值链中的能耗和浪费减少30%。为什么这是一个迫切的需求,你们计划如何实现这个目标?

IR:Buhler在全球食物供应链中起重要作用,我们认为我们有义务去解决全球与食品相关的问题。如今,25%的温室气体由食品行业产生,例如农业,70%的水资源用于食品生产,同时,三分之一的可用食物被浪费,而一些发展中国家的人们却正在饱受饥饿之苦。

工程师为改善全球食品工业的总体能源及环境愿景做出巨大贡献。通过降低设备能耗,Buhler可以使端到端供应链的生产力更高、更具可持续性,并且成本更低。我们不仅能为客户节省资金,还能对一些严峻的全球性问题产生重大影响。这就是为什么我们公开承诺要大幅削减能源使用。

Simulation showing the temperature distribution in an extrusion process.
均匀的模具流动是确保挤压过程高质量产品的关键。如图所示,温度分布会影响流动行为和最终产品属性。
D:尤其是工程仿真,如何帮助Buhler实现雄心勃勃的业务目标?

IR:Buhler的产品研发团队利用仿真技术,确保我们所有的设备在流程一致性、可靠性、容量、能效以及其它关键属性方面表现良好。我们的挤出机、干燥机以及其它机器都得益于仿真功能,通过仿真,我们能够安全地优化流程,从而实现战略承诺。

值得注意的是,食品行业的仿真具有挑战性。我们不仅要看设备如何运作,还要看我们所做的物理改变会如何影响最终的食品。食品行业工程就是研究悬浮液、乳剂、混合物和动态相变。我们正在处理高度复杂且不断发展的结构。

自2006年起,Buhler就一直在使用ANSYS仿真软件,从机械解决方案到流体和处理工具。我们之所以选择ANSYS,是因为它被高校和我们整个行业广泛应用,我们不断评估自己的工具技术,也发现ANSYS提供的是行业领先的软件解决方案。和Buhler一样,ANSYS也是宝贵的合作伙伴,致力于技术卓越和持续进步。

A Buhler extruder screw
Buhler利用ANSYS仿真软件提升关键设备组件的性能,包括这类挤出机螺杆。
D:除了仿真,Buhler在应用数字化和数字孪生概念方面也处于领先地位。为什么这项技术如此重要?

IR:实时监控及必要的干预,是我们的加工设备实现最高性能及最佳能效的下一个前沿技术。如果我们可以找到任何运行问题并进行实时解决,这将极大地提升我们兑现客户承诺的能力。消除停机时间、减少维护、监控能源使用以及最大限度减少浪费,对于发展高效、低成本和可持续的全球食物供应链至关重要。

由于数据可视化,我们能够对整个供应链进行建模。我们可以收集大量数据,使用云技术将其储存并通过高级分析对其进行研究。我们可以运用从客户工厂中学到的经验,并通过这些洞察为客户提供更好的产品系统,优化整个价值链。通过仿真,我们可将物理控制规则应用到虚拟模型中,并研究它们的响应,从而不断改进我们的产品设计以及预测性维护和维修。

许多食品行业企业正在投资数字孪生技术,因为它可以帮助我们解决我前面提到的迫在眉睫的问题,比如充足营养的获取及环境影响。虽然这些问题令人望而生畏,但我们现在拥有解决该问题的数字技术。

A Buhler food extruder
挤出机是全球食品供应链的重要组成部分。通过优化挤压工艺,该设备的能源需求及总成本将会下降,同时产品质量得到提升。
D:展望未来,全球食品工业的未来将会怎样,技术将如何持续发挥作用?

IR:2050年,我们需要养活98亿人口。如果我们不去改变全球食品的生产及分配方式,那么可能无法保证人人都能获得安全经济的食物。这一局势发人深省。这也为Buhler这类公司带来挑战,但同时也是一个提升创新能力和领导力的机遇。

通过仿真应对工程挑战等前沿技术,将在优化全球食品供应中发挥巨大作用,能够解决运行难题、提高效率及可持续性、减少浪费。 随着仿真和数字孪生技术的运用不断增加,机器的运行成本及新一代处理技术的成本将会降低,而其质量及灵活性将会提高,更多不同规模的企业将开始使用这些工具。

ANSYS为不断改进其仿真解决方案以及推广计划所付出的努力让我们备受鼓舞,如初创公司计划,该计划让每家公司都能对先进的仿真工具触手可及。每年,Buhler都会为食品行业中的60家小型企业提供支持,帮助他们发展创新能力,实现产品的商业化。

事实上,全球温饱和可持续发展是宏大的问题,仅靠一家公司是无法解决的。Buhler有幸能与全球技术领先企业开展合作,比如致力于数字化转型技术的ANSYS。我们非常重视那些帮助我们改进产品并使我们做出更大贡献的真正合作伙伴。

仿真技术有助于加速Buhler的产品研发,并提高财务业绩。更重要的是,仿真、数字孪生以及其它前沿技术正在为全球食品供应链产生积极影响,这将改善几十亿人民的健康、幸福和生活质量。

BUHLER公司简介

BUHLER

2017年收入:
27亿瑞士法郎
员工人数: 11,000
总部: 瑞士乌兹维尔

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