据国际糖业组织（ISO）称，2012年的全球制糖业迎来了连续第二年的全球生产严重过剩，全球生产量比消费量多出创纪录的1030万吨，而前一年是920万吨。ISO指出全球生产量增加了950万吨达到前所未有的1.813亿吨（原始数值），这是由巴西、美国和印度的产量增加所驱动的，当然这其中也包括中国重新恢复的巨大产量。

连续四年的生产过剩稳步积累了充足的糖供应量，自此全球糖制造业一直在努力解决由此造成的价格下降。事实上，根据世界银行2015年1月发布的商品市场前景预测，糖价格（全球，2010美元）预计今年仍将下降，且下降趋势将持续到2025年。

应对挑战

为了应对制糖业的严重价格竞争，制造商正在通过改善加工效率来增加甘蔗产量并提高工厂利用率，进而提高其生产效率。

“制糖业正在经历重要的现代化过程，”西门子公司DF/PD泰国分部和东盟过程自动化分部的高级副总裁Dieter Broeckl说。“泰国有许多糖加工厂，这些工厂的投资者正在想办法从投资中获得更多回报。”

这意味着他们必须积极寻找有助于节省成本或让资产更高效的技术理念。对于Kaset泰国国际糖业股份有限公司（KTIS）而言，这意味着将其现有的蒸汽涡轮机制糖系统升级为现代化西门子的全集成驱动系统（IDS）解决方案。

KTIS是泰国第三大糖生产商。据甘蔗和糖管理办公室称，2013~2014年度它生产了约106万吨糖，占泰国总产量的9.31%。

KTIS经营着三座制糖厂，分别是那空沙旺的Kaset泰国工厂、乌达腊迪工厂以及那空沙旺的Ruampol工厂。目前，这三座制糖厂的总产量约为8.8万吨每天。特别是Kaset泰国工厂，其甘蔗产量约为每天5.5万吨。据说这是世界上产量最大的制糖厂。除了三座制糖厂，KTIS还有一座乙醇工厂、一座漂白蔗渣纸浆厂、一座发电厂和一座颗粒有机肥料厂（其原料来自于制糖的副产品：蔗渣和糖蜜）。特别值得一提的是KTIS的制糖厂和漂白蔗渣纸浆厂都配备了电力与蒸汽发生模块，它以蔗渣为主要原料。该公司的三座制糖厂和其他工厂在生产过程中都使用电力与蒸汽发生设备。同时，把多余的电力卖给电网。

KTIS已经在制造设备上持续投资以提高其生产效率，并利用规模经济的优势来提高生产能力。据KTIS集团首席执行官ParphanSiriviriyakul称，公司目标是成为最好的高效制糖厂，可以在较低成本下运营并且减少对环境的影响。“另一个目标是从压榨作业中获取最多的甘蔗汁来增加糖产量，同时获得最干燥的蔗渣作为发电厂的原料。”他说。

为此，KTIS已经投资了约2~3亿泰铢（约600~900万美元），用于由Allied-Tek工程公司推荐的采用西门子IDS技术的全集成驱动系统，以提高其资产利用率，降低运营成本，进一步提高可持续性，以及增加营业额。

“我们的工程团队对于选择Allied-Tek和西门子的IDS解决方案充满信心，因为它是值得信赖的品牌，拥有优质的机器质量和服务。”Parphan说。总部位于泰国的Allied-Tek是一家工程公司，专门服务于甘蔗制糖厂、橡胶块厂和重工业耐磨零件。对于这个特殊项目，Allied-Tek为Kaset泰国工厂的6号制糖机（制糖机组的最后一台）安装了CM 5303-HF甘蔗制糖机，这是一个六辊式制糖机。该系统由位于制糖机和压力给料器的两组独立驱动器驱动。

每个传动机组都包含一个西门子H-Compact交流感应电机、一个Sinamics变速传动装置和一个西门子Flender行星齿轮箱，它将电力传输至与甘蔗制糖机直接相连的耦合箱和尾杆。直接耦合结构和行星齿轮箱在电力传输的每一个阶段最大限度的持续降低能量损耗，而变速传动的感应电机为制糖机提供了操作灵活性。所有这些都是垂直控制的，并且与西门子PCS7自动化系统集成在一起使用。

“使用此配置，在制糖季节我们的甘蔗制糖机能达到最佳压榨效率，无论甘蔗品质、数量和压榨辊的状况如何。”Allied-Tek公司总经理SomkiatWongkittikul说。

技术影响

Somkiat谈到，与KTIS原来使用的汽轮机与开式齿轮传动系统相比，电气传动机组提供了非常灵活的制糖操作。“一旦制糖厂在压榨季节开始时完成设置，就可以一直运行而无需重新调整，从而为工厂节省了不必要的停机时间。”他解释说。“基本上如果是使用汽轮机系统，能达到的最高效率在47%~48%，这是因为仅仅是汽轮机就会使整体系统的效率下降40%。”西门子公司机械传动部总经理Christian Darmali说。

与汽轮机设置相比，KTIS使用西门子的IDS解决方案后可以轻松将其制糖效率提高30%。“使用Allied-Tek的新制糖机，你立刻就能提高工厂的效率。这意味着立即多出了30%~40%的电力供Kaset泰国工厂使用，或者提供给电网。”Darmali解释。

西门子的电机和逆变器与高转矩的西门子行星齿轮箱的结合颠覆了一切。“当我们淘汰了汽轮机驱动系统（也就是高速齿轮箱、中速齿轮箱和最终阶段齿轮箱）之后，效率也提高了。所以我们预估传动机组的总系统效率将超过94%，即使计算耦合箱和压榨齿轮后，系统效率至少也有80%。与之前的工作状况相比，系统效率已经提高了47%。”Darmali说。

Broeckl说能源是关键。“使用该驱动解决方案，KTIS现在能够应对压榨工艺中的所有挑战，同时他们可以更好的控制工艺，而且这一切都减少了能源的使用量。”他说。

较少的维护

西门子IDS解决方案只需很少的维护，而且同时提供了更安全的工作环境。例如，在这个项目中，制糖厂里的高温、高压蒸汽管道已经被淘汰，同时涡轮机与风轮机发出的嘶嘶的高音噪声也被消除。

据Allied-Tek称，无论是在老系统中还是在新系统中，都有很多部件是KTIS操作员所熟悉的，而这些部件在新老系统中也采用了相同的原理。“我们已经为制糖厂开发了很多磨损部件用于整个压榨期，维护工作可以在淡季进行。”Somkiat说。“我们还增加了一些工具来帮助监控操作过程中的工厂条件，如果操作员怀疑设备出现问题，他可以计划停机时间以避免造成更大的损失。”

Somkiat称传动机组需要的维护更少。行星齿轮箱只需润滑检查，而电机只需普通的压缩空气清洗。所有电气柜都安装在空调房间内；因此操作员只需要关心空气过滤器的除尘以及湿度监控。

西门子的优势

制糖工业是“季节性”的，这意味着工厂只能在收割期的5~6个月时间内运营。如果设备出现故障或事故造成在这段时间内不能正常运转，那么工厂将面临巨大损失。因此设备和机械的可靠性与效率是至关重要的。

当问到他们为什么选择西门子作为驱动系统的技术供应商时，Somkiat说当时他们正在寻找一个强大、紧凑且易于操作的驱动系统，它可以在恶劣环境中运转，但只需要极少的维护。“西门子的IDS非常符合我们的要求。”

Somkiat指出除了系统本身的品质，来自西门子的所有支持对公司也很重要。“因为我们是一个工程公司，我们的设计团队需要整个过程的技术信息来为实际应用设计‘合适’的解决方案。”他补充说。

在30年的经营过程中，Allied-Tek在为任何客户研发或创造解决方案时，一直在寻找“合作伙伴”而不是供应商。“西门子是我们的长期合作伙伴之一，从2000年的第一个项目至今，我们对于双方的合作一直都非常有信心。”Somkiat说。

未来扩张

据Parphan称，西门子IDS是值得制糖厂投资的。他说基于新设备的成功，他们将在制糖厂中继续投资安装西门子IDS解决方案。

“我们希望在我们的Ruampol制糖厂中安装西门子IDS解决方案来获得与Kaset泰国工厂相同的效益。”Parphan总结说。