申海鵬

老王是某品牌的飲料經(jīng)銷商，隨著《夏洛特煩惱》等一系列青春歲月電影的走紅，也使該系列相關的食品市場悄然興起，老王發(fā)現(xiàn)了這個潛在商機。于是他向該廠商提交了定制化的產(chǎn)品，并表明了自己的需要。該飲料決策層經(jīng)過訂單統(tǒng)計和市場調研后發(fā)現(xiàn)有足夠的市場需求來生產(chǎn)該系列產(chǎn)品。于是，便從ERP層級提出計劃生產(chǎn)指令，而此時研發(fā)部的領導正在國外享受著美好假期，但看到手機上ERP層級的計劃指令后，就立刻遠程通知相關部門進行該產(chǎn)品的研發(fā)。研發(fā)人員在接到指令后立即開始調試配方，配方成功后將其發(fā)到MES執(zhí)行制造系統(tǒng)，MES的工程師立即修改產(chǎn)線上的飲料生產(chǎn)配方，并把對應數(shù)據(jù)給DCS離散控制系統(tǒng)執(zhí)行。同時，包裝設計部也早在接到任務后設計出以青春為主題的飲料包裝形象。在全部準備就緒后，整個生產(chǎn)線開機生產(chǎn)；在包裝線上，自動碼打碼設備將不同的二維碼打印到每件飲料的包裝上，并經(jīng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動記錄，使每件產(chǎn)品都有了一個“身份證”，然后飲料自動分裝、打碼、封箱，系統(tǒng)平臺根據(jù)系統(tǒng)中的訂單自動進行物流車輛的調配，第一時間將產(chǎn)品分配到各個經(jīng)銷商手中。整個流程原來需要30天左右而現(xiàn)在只需1～2個工作日就可完成。然而一切并沒有結束，在市場上，消費者通過掃描飲料包裝上的二維碼可以了解產(chǎn)品的配料來源、檢驗報告等信息，也可以在掃描后發(fā)表對產(chǎn)品的看法、對口味的評價以反饋給企業(yè)，甚至實現(xiàn)私人訂制。同時，該飲料企業(yè)也可以在第一時間了解產(chǎn)品在市場上的銷售等情況，以方便研發(fā)部門改進配方、物流部門調配貨物。

這就是一個智能化程度很高的工廠，在這個工廠的一線操作人員坐在中控室即可保障整線生產(chǎn)的流暢性。智能化工廠的建立是當前生產(chǎn)企業(yè)一個大的發(fā)展趨勢，并在中國正逐漸成為現(xiàn)實。

2015年5月，國務院發(fā)布了《中國制造2025》，這是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領。在此綱領中，國家將智能化工廠的建立放在了重要位置，并指出全球制造業(yè)格局面臨重大調整，國內經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境發(fā)生重大變化，我國制造業(yè)發(fā)展必須緊緊抓住歷史機遇，積極穩(wěn)妥地應對內外部挑戰(zhàn)。對于食品飲料行業(yè)來說也同樣如此，智能化工廠在未來企業(yè)的競爭和發(fā)展中具有決定作用。

食品飲料行業(yè)

勢在必行的智能化

在“十二五”規(guī)劃期間，中國食品行業(yè)增長迅速，中國食品的總產(chǎn)值已在幾年前超過了美國，成為世界第一。但隨著近兩年中國食品產(chǎn)業(yè)增長速度的放緩，其背后的危機逐漸顯現(xiàn)出來。國家“十二五”制造業(yè)信息化科技工程總體專家組專家黃永友說：“過去幾年，中國的市場優(yōu)勢、原料優(yōu)勢、人口優(yōu)勢促進食品生產(chǎn)產(chǎn)值的增加，而如今，這3個方面的優(yōu)勢越來越不明顯，特別是隨著中國市場的開放，中國企業(yè)面臨的壓力將越來越大。如果不從技術上取得突破，中國食品不但會在世界上沒有競爭優(yōu)勢，在國內的生存空間也將越來越小，這將是中國食品產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟所要面臨的嚴峻現(xiàn)實。借助智能化工廠的建立可以大幅改善勞動條件、提升管理水平，并進一步提升整個企業(yè)的運行效率。最重要的是，借助于信息化技術的覆蓋以打通企業(yè)的各個流程，并在此基礎上實現(xiàn)資源的整合、優(yōu)化和提高?！?/p>

建立智能化工廠是企業(yè)未來發(fā)展的需要。無論是食品行業(yè)還是其他行業(yè)，最初的生產(chǎn)都是大批量進行，隨著技術及時代的發(fā)展，市場上產(chǎn)品同質化現(xiàn)象越來越嚴重；另一方面客戶的個性化需求逐漸增強，迫使企業(yè)由大批量生產(chǎn)轉向多品種小批量生產(chǎn)，甚至轉向個性化定制生產(chǎn)?！笆濉毕冗M制造技術領域及工信部兩化融合專家組成員、國家信息化專家咨詢委員會委員敬石開介紹：“市場需求的變化使各行各業(yè)逐步開始進行轉型升級，要求生產(chǎn)線具有高度的柔性，能夠進行模塊化的組合，以滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的需求。與此同時，為了響應客戶需求，需要及時對客戶的信息進行收集、處理及反饋，這也促使企業(yè)開始關注自己的數(shù)字化、信息化建設，各種實用的系統(tǒng)逐步上線；更進一步，為了提升生產(chǎn)效率，設備與設備之間、設備與人之間要有信息互通和良好的交互，這又要求利用相關技術實現(xiàn)互聯(lián)。總體來說，智能制造的出現(xiàn)是生產(chǎn)發(fā)展到一定程度的必然趨勢。技術的革新、市場的需求以及政策的引導都將智能制造推向了歷史的前端，而中國的食品企業(yè)也將開始智能制造的進程?！?/p>

智能化工廠為食品飲料企業(yè)

帶來低成本高效率

當前，食品企業(yè)正面臨一系列的困境。一方面，產(chǎn)品銷售越來越困難，市場競爭越來越激烈，消費者口味越來越多樣，還有渠道通路對廠商的成本壓力也越來越大；另外一方面，原材料價格的持續(xù)上漲，造成企業(yè)的盈利空間越來越小。最近新《食品安全法》的實施，讓企業(yè)對食品安全越來越重視。而智能化工廠的建立可以對原料供應、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品銷售以及企業(yè)員工管理等各個方面進行管控，節(jié)約原始成本，使企業(yè)運營更加有序。

智能化工廠可以使原料的供應管理變得簡單、高效。在智能化的管理下，企業(yè)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品種類、數(shù)量等信息將得以確認，生產(chǎn)信息更加精確，生產(chǎn)過程中所需要的原料等也能及時地通過平臺系統(tǒng)得以確認。與此同時，供應商的相關情況，例如質量等級、交貨時長、價格等信息也在平臺系統(tǒng)中可以及時獲取。由于信息的共享性和透明性，在智能系統(tǒng)管理下，平臺可以通過以上各方面的信息在客戶訂單下達的同時自動計算所需要的原材料，并根據(jù)供應商的相關情況及時計算出原料采購時間，然后通過相關算法確保在滿足交貨時間的同時使得庫存降到最低，甚至為零。“智能工廠將企業(yè)的原料采購成本降到最低，而且所有的信息在客戶下單的同時都可以及時地得到確認，效率變得異常高效，如果出現(xiàn)特殊情況，大系統(tǒng)平臺也可以及時地進行調整，原料供應策略方面又實現(xiàn)了高度的柔性?！本词_介紹道。

智能化工廠可以使生產(chǎn)過程中設備之間實現(xiàn)良好的信息交互，使各個環(huán)節(jié)緊密配合。智能化工廠可以將每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)時間、原料供應以及下一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況在設備中及時進行處理。智能化系統(tǒng)平臺通過整體的優(yōu)化，使各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)配置最優(yōu)，各個環(huán)節(jié)的設備得到了高效利用。對此，黃永友說道：“未來工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品品種會越來越多，工藝也會越來越復雜，這就需要靈活有效的智能排產(chǎn)來管理生產(chǎn)，達到資源的優(yōu)化配置和設備的最大使用?！?

智能化工廠在建立的同時也有利于銷售管理。從發(fā)展趨勢來看，未來產(chǎn)品的定制化程度越來越高，因此，每類產(chǎn)品（甚至每個產(chǎn)品）的交付信息在生產(chǎn)之初已經(jīng)確認，智能工廠將利用自身的物流系統(tǒng)或外部更為高效的物流系統(tǒng)進行配貨，并實時掌握產(chǎn)品的配送進展。客戶的信息也能進行及時的反饋，使企業(yè)對于產(chǎn)品的優(yōu)化變得可能而具體。

智能化工廠的建立可以提高保障食品安全的能力。智能化工廠建立以后可以使生產(chǎn)過程中的質量信息得到有效采集，確保產(chǎn)品在出現(xiàn)質量問題時管理人員能及時發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)的具體環(huán)節(jié)、具體設備以及涉及人員，并對問題產(chǎn)品進行有效的追蹤。與此同時，得益于質量信息的采集，使企業(yè)對于質量的大數(shù)據(jù)分析變得可能，通過大量產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)影響質量的關鍵因素，進一步優(yōu)化生產(chǎn)過程，使得食品的缺陷率降到最低。

智能化工廠的建立過程

智能化工廠的建立涉及多個部分，首先是信息感知，其主要利用傳感器、RFID等技術，實現(xiàn)信息的收集，涉及市場信息的采集、人員信息的采集、設備基礎信息及運行信息的采集、產(chǎn)品生產(chǎn)信息采集、客戶信息采集、銷售物流信息的采集等；其次是互聯(lián)互通——通過各種途徑，實現(xiàn)信息之間的互聯(lián)和共享。“在智能化工廠的建立中，除了必要的硬件外，重要的還是在軟件方面，例如：ERP系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、電子商務系統(tǒng)、知識管理系統(tǒng)等等?！本词_說道，“與此同時，智能工廠還需要具備基礎的信息模型、業(yè)務模型、工藝模型以及相關的知識庫、專家?guī)斓?，實現(xiàn)收集信息以及企業(yè)原有基礎信息的共享和溝通；其次是智能處理——通過收集的數(shù)據(jù)以及原有的信息進行分析處理，實現(xiàn)應用，包括信息的可視化展示、生產(chǎn)過程預測預警、生產(chǎn)優(yōu)化處理以及相關流程的決策分析。”

在談到智能工廠的建立難點時，敬石開談到了兩個方面。第一是理念意識問題，從傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式到智能化生產(chǎn)模式，對于企業(yè)員工以及高層領導的思維模式來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。智能工廠的實施是一個緩慢的過程，企業(yè)在此過程中要犧牲很多眼前的利益。能否把握現(xiàn)實利益與長遠利益的關系，將智能工廠的實施堅持下去，對于企業(yè)來說至關重要。另一個方面是對于企業(yè)整體業(yè)務流程的認識，智能工廠的實施不是一個標準化的過程，而是要根據(jù)企業(yè)自身的業(yè)務流程以及實際需要進行個性化實施的過程，因此，企業(yè)要對其業(yè)務流程具有整體性、宏觀性的深刻認識，然后根據(jù)智能工廠的要求進行企業(yè)自身規(guī)劃，以適應企業(yè)自身的發(fā)展，否則，盲目實行智能工廠，企業(yè)很可能會由于各種的不適應而制約自身發(fā)展。

在談到智能化工廠如何建立時，施耐德電氣食品飲料與生命科學行業(yè)解決方案經(jīng)理王文亮認為，要從夯實基礎開始。首先，以推廣和實踐精益生產(chǎn)，精益思想作為生產(chǎn)運營的管理基礎，從客戶需求出發(fā)定義價值主張，梳理價值流并消除浪費，指導智能化工廠的規(guī)劃與管理；其次，建設CPS信息物理系統(tǒng)，CPS作為技術基礎，利用物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng)技術，實現(xiàn)企業(yè)基礎設施的互聯(lián)互通，完成智能化工廠的數(shù)字化轉變。精益生產(chǎn)和CPS將幫助中國制造業(yè)解決目前質量水平低下，生產(chǎn)效率落后，自動化與信息化程度不高等問題。接下來食品飲料與生命科學制造企業(yè)需要通過分步實施“三大集成”逐漸實現(xiàn)智能化。第一步是“縱向集成”，借助在過程和機器管理、電力管理、安防管理、樓宇管理和IT機房管理等領域的專業(yè)經(jīng)驗，實現(xiàn)由控制層、運營層到企業(yè)層的網(wǎng)絡化、信息化集成，消除存在的信息孤島與信息斷層。第二步是端到端的集成，以生產(chǎn)訂單為主線，實現(xiàn)研發(fā)、工藝、生產(chǎn)、質量、設備、物料、營銷的業(yè)務協(xié)同；以生產(chǎn)業(yè)務管控為核心，支持生產(chǎn)現(xiàn)場可視化、業(yè)務流程信息化、績效管理即時化；實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的信息化閉環(huán)，以及全產(chǎn)業(yè)鏈可追溯。第三步是橫向集成，在企業(yè)內部復制智能化，實現(xiàn)企業(yè)集團化、標準化、透明化運營。

目前，中國的食品飲料行業(yè)正處于由粗放式、勞動密集型產(chǎn)業(yè)向集約型、技術型產(chǎn)業(yè)轉變的關鍵時期，而作為現(xiàn)代科技的代表，智能化將在這個轉變的過程中起到?jīng)Q定性的作用。已經(jīng)助力眾多國外客戶成功打造一體化世界級智慧工廠的施耐德電氣認為：“雖然目前中國食品飲料行業(yè)的智能化與歐美等發(fā)達國家相比還有很大的差距，但在未來幾年，隨著國家的重視、市場競爭的加劇、國際化市場一體化程度的加強等，智能化將會在中國食品飲料行業(yè)取得跨越式的發(fā)展?！?