“一图四清单”场景解读：糖浆熬制蒸发场景
“一图四清单”场景解读：
制糖行业糖浆熬制蒸发场景【粗加工环节】
工业和信息化部9月16日印发《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引（2025版）》，其附件中给出14个行业场景图谱（2025版），为各行业数字化转型应用实践提供了方法指引。制糖行业数字化转型场景图谱从原料运输、粗加工、原糖生产、精制糖生产、食品加工等5个关键环节、22个典型场景出发，横向展示产业链关键环节数字化协同水平，纵向体现各环节内“研-产-服-管-供”业务数字化集成程度，同时对多场景数字化现状、需求和痛点进行组合分析。现对制糖行业的每个典型场景进行解读。
QB02-B-2-4：糖浆熬制蒸发
01
场景概貌
糖浆熬制蒸发场景：位于制糖行业的粗加工环节，属于生产制造类型活动。
图1 制糖场景图谱
场景定义：通过整合数字化传感设备、集成控制软件与智能化工艺模型，替代传统经验主导的熬制蒸发模式，为制糖生产中衔接糖汁预处理与晶体析出的核心流程，提供一体化解决方案。核心目的是精准调控温度、压力、过饱和度等关键参数，稳定晶体培育环境，最终实现糖品纯度提升、晶粒均匀度优化与提糖率提高的综合目标，是保障产品质量与生产效率的关键工序。
场景描述：该场景生产多从底料配制起步，按工艺要求选取甲洗蜜、甲原蜜等原料，经浓缩达到规定锤度后投粉起晶，再通过固晶、养晶等阶段培育晶体。现场通过温度、液位传感器等监测设备压力、液面高度等数据，用糖浆分析仪把控色值与纯度，集成控制软件统筹蒸汽压力、汁气量等参数。
图2 糖浆熬制蒸发场景信息
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需求痛点
部分企业未引入压榨自动控制系统，或现有系统与压榨数据未打通，导致压榨效率低下，直接影响后续糖浆进料的稳定性与连续性，为熬制蒸发环节埋下原料供给隐患。蒸发过程中，常因参数调控不精准出现糖浆纯度波动、浓度不达标等问题，且设备易积垢产生杂质，进一步影响糖品质量。同时，系统能效利用差，存在串汽损耗、排水不畅等情况，能耗居高不下，而人工调控响应滞后，难以快速应对生产中的突发干扰，整体制约生产效率与效益。
03
解决方案
工具软件应用方面：采用可编程逻辑控制器（PLC）控制系统作为核心控制单元，通过全集成自动化软件（TIA）集成控制软件实现各设备联动。利用温度传感器实时监测熬制温度，液位传感器追踪蒸发过程中液位变化，数据同步至PLC控制系统精准调控加热功率与进料量。搭配视觉传感器检测糖浆色泽判断熬制程度，糖浆分析仪实时监测浓度，确保产品质量稳定。TIA软件整合多设备数据，实现自动化控制与参数回溯，提升生产效率与精度。
数据要素开发方面：部署传感器实时采集蒸汽压力、设备温度压力、汁气量等动态数据，结合液位计与色值检测仪获取液面高度、汤汁色值，同步接入阀门开关状态与开度数据，建立统一数据中台实现多源数据整合。再通过算法模型分析蒸汽压力与蒸发效率、色值与温度的关联规律，生成熬制参数优化建议，动态调节阀门控制蒸汽输入与汁气排出，同时依据液面高度预警防干烧，以数据驱动提升糖浆熬制的稳定性与品质一致性。
知识模型部署方面：采集蒸发罐实时运行数据（如蒸汽压力、糖浆温度等），结合历史能耗数据训练蒸发罐热效率模型，通过算法优化加热方式，减少蒸汽浪费；基于物料特性（浓度、粘度）与循环参数（流速、换热面积）构建蒸发循环模型，动态调整循环频率避免局部过热；将双模型集成至生产控制系统，实时输出热效率优化建议与循环参数调整指令，同时接入预警模块，当模型监测到效率异常或循环故障时自动告警，实现糖浆蒸发过程的精准控温与节能降耗。
人才技能提升方面：针对糖浆熬制蒸发中参数把控不准、设备故障频发等问题，开展工艺参数控制、智能蒸发设备操作专项培训。结合模拟实操场景，强化员工对温度、真空度的动态调节能力，培养运用自动化系统监测蒸发状态、快速排查结垢等故障的技能，打造懂工艺原理且精通数字工具的复合型操作团队。
案例：大新制糖公司构建全流程智能体系
2025年，广西糖业集团大新制糖有限公司构建了实现覆盖“甘蔗进厂-压榨提纯-澄清蒸发-结晶分蜜-仓储物流”全流程智能体系。在糖浆熬制蒸发场景，通过DCS系统、PLC控制系统实时掌握生产全流程及设备状态，实现了对工艺环节的精准调控。日榨蔗量从8372.33吨提升至10000吨以上，效率提升近20%，同时一级A白砂糖产率从52.98%跃升至100%，在糖浆熬制蒸发等场景的数字化转型成效显著。
图3 使用自动化机器检验糖浆结晶程度
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价值成效
制糖行业糖浆熬制蒸发场景增效可从设备优化、智能管控与工艺升级多维度推进。增效上，设备端采用多效蒸发耦合蒸汽机械再压缩技术（MVR），高效回收二次蒸汽潜热，减少蒸汽消耗量；监测端引入高精度在线糖浆分析仪、压力传感器，实时捕捉锤度、色值、过饱和度等关键参数，避免人工检测滞后性；管控端依托集成控制软件，实现蒸汽压力、汁气量、真空度的动态联动调节，精准控制起晶、固晶、养晶各阶段。同时，通过自动化系统替代人工操作，缩短煮糖周期，在提升提糖率与晶粒均匀度的同时，降低能耗与次品率，保障糖品品质稳定。
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