利樂(lè)（中國(guó)）加工系統(tǒng)自動(dòng)化工程師/劉俊杰

打造智能乳品、飲料工廠
——液態(tài)食品行業(yè)的工業(yè)4.0

利樂(lè)（中國(guó)）加工系統(tǒng)自動(dòng)化工程師/劉俊杰

利樂(lè)除了提供豐富的包裝解決方案，加工設(shè)備也給客戶帶來(lái)許多益處，可以幫助食品生產(chǎn)商提高實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)營(yíng)的效率，并且確保產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。

今天，工業(yè)4.0的很多信息技術(shù)都早已觸手可及，比如我們今天用到的微信掃碼平臺(tái)。工業(yè)4.0應(yīng)用于生產(chǎn)和制造，會(huì)給廠商帶來(lái)很大益處。從第一次工業(yè)革命開(kāi)始，到自動(dòng)化、到信息化，直到現(xiàn)在的智能化。智能化將不再局限于人和機(jī)器的交流，而是實(shí)現(xiàn)了機(jī)器與機(jī)器的交流。工業(yè)4.0有幾大組成部分——智能生產(chǎn)，智能物流和智能工廠，由這三塊形成整體的工業(yè)4.0解決方案。談到智能工廠，其生產(chǎn)模式也同樣涵蓋從客戶需求、原材料、能源和終端產(chǎn)品的過(guò)程?？蛻舻男枨笸羌磁d的，復(fù)雜的，多樣化的，智能化工廠將幫助工廠更高效、更有序地運(yùn)作。接下來(lái)，我將從控制系統(tǒng)和信息呈現(xiàn)兩方面介紹智能化工廠。

控制系統(tǒng)

所謂控制系統(tǒng)，即把從原材料的接收到灌裝的整體生產(chǎn)控制的流程，通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)接入中控室，設(shè)立中控室控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)完全控制的功能。在工廠投入運(yùn)營(yíng)之后，控制系統(tǒng)還會(huì)有后續(xù)的更新?lián)Q代的需求。利樂(lè)的整體自動(dòng)化方案可以針對(duì)工廠里現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造和擴(kuò)建，從而提升各個(gè)區(qū)域的生產(chǎn)能力。實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)控制之后，我們?cè)撊绾芜M(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息化呢？利樂(lè)的MES自動(dòng)化平臺(tái)，由七大功能模塊組成，通過(guò)提取工廠的生產(chǎn)信息，讓管理者在第一時(shí)間拿到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)匯總，然后和ERP系統(tǒng)以及其他平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)整體工廠的信息化整合，達(dá)到智能化，實(shí)現(xiàn)最佳性能。

智能工廠到底智能在哪兒？工廠的一線操作人員氣定神閑地坐在中控室，即可保障整線生產(chǎn)的流暢性，這就是一個(gè)智能化程度很高的工廠。在接入信息化之后，客戶的訂單顯得更靈活多變，如何去靈活應(yīng)對(duì)生產(chǎn)訂單，對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)也是一大考驗(yàn)。如何規(guī)避在添加過(guò)程中的人為錯(cuò)誤，使操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)可以引導(dǎo)操作工做出正確的操作，這也是自動(dòng)化生產(chǎn)的一大功能。

智能化將如何確保食品安全和產(chǎn)品質(zhì)量？如何智能排產(chǎn)？如何防錯(cuò)？我們以利樂(lè)的方案對(duì)一些相應(yīng)智能化功能展開(kāi)介紹。

首先，食品、飲料企最關(guān)注的是食品安全和產(chǎn)品質(zhì)量，做到每一個(gè)環(huán)節(jié)都能實(shí)時(shí)把控質(zhì)量。操作工不能既當(dāng)運(yùn)動(dòng)員又當(dāng)裁判，據(jù)我們了解，操作工在中控室操作，生產(chǎn)了一批漿料以后，需要通知質(zhì)量檢驗(yàn)室，這里有一個(gè)從機(jī)器到人，人再將信息傳遞到另外一個(gè)部門的過(guò)程，不僅降低了效率，也容易產(chǎn)生差錯(cuò)。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，我們提出以下改進(jìn)方案：中控室的操作工啟動(dòng)質(zhì)檢的功能，直接在質(zhì)檢室打印出條碼，然后質(zhì)檢人員進(jìn)行取樣掃碼，就可以立即知曉樣品來(lái)源和需要檢測(cè)的指標(biāo)。對(duì)于質(zhì)檢人員來(lái)說(shuō)，要求也放低了，不需要靠人腦去記憶需要檢測(cè)哪些指標(biāo)，也不會(huì)發(fā)生漏檢的情況。每一條檢測(cè)記錄，參考值都可以一并記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，這些數(shù)據(jù)對(duì)于工廠的整體管理和最終產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，都是很重要的信息。

其次，未來(lái)工廠產(chǎn)品品種會(huì)越來(lái)越多，工藝也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，這就需要靈活有效的智能排產(chǎn)來(lái)管理生產(chǎn)?，F(xiàn)在的排產(chǎn)軟件可以在每一臺(tái)灌裝機(jī)上安排生產(chǎn)一定數(shù)量的產(chǎn)品，信息輸入之后，可以自動(dòng)提示哪些設(shè)備應(yīng)該在什么時(shí)候開(kāi)啟，保證產(chǎn)品按時(shí)按量的生產(chǎn)，同時(shí)也確保不會(huì)因?yàn)檫^(guò)早運(yùn)行設(shè)備而造成能源浪費(fèi)。比如滅菌機(jī)的運(yùn)行是需要消耗蒸汽的，如果過(guò)早開(kāi)啟，就會(huì)消耗能源，在正確的時(shí)間，在正確的機(jī)器上做正確的操作，最然后使得我們所需要的產(chǎn)品被正確生產(chǎn)出來(lái)，這就是自動(dòng)化生產(chǎn)管理帶來(lái)的好處。當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障，或者工廠的維護(hù)人員需要在相應(yīng)的時(shí)間段里做一項(xiàng)固定維護(hù)的工作時(shí)，我們可以把這些信息錄入排產(chǎn)當(dāng)中去，以便迅速地重新布置。要在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整計(jì)劃，生產(chǎn)出想要的產(chǎn)品，對(duì)于一個(gè)工廠來(lái)說(shuō)需要很強(qiáng)的應(yīng)變能力。我們可以進(jìn)行小批量，多批次的復(fù)雜的生產(chǎn)，以提升工廠應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的能力，更好的應(yīng)對(duì)緊急情況的發(fā)生。

再次，在投料環(huán)節(jié)，智能化工廠如何指導(dǎo)操作員的操作？這方面，由整體的批次去觸發(fā)配料平臺(tái)系統(tǒng)，打印出需要的信息，去生產(chǎn)。通過(guò)條碼槍、電子秤，就可以知道是什么，有多少，多少量，通過(guò)掃描打印出來(lái)的條碼，操作工就知道該把這一段料加到哪一個(gè)罐里面。我們?cè)谌齻€(gè)點(diǎn)上做把控，程序互鎖，出現(xiàn)任何問(wèn)題都無(wú)法進(jìn)入下一步，加料完成之后操作員可以更新自動(dòng)化系統(tǒng)的狀態(tài)，讓控制系統(tǒng)知道加料已經(jīng)完成。就原料管理模塊和防錯(cuò)功能來(lái)說(shuō)，把控人工添加過(guò)程，包括添加的物料，添加的量，添加的目標(biāo)罐，就可以更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員完成正確操作，從而更好地保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量。

信息呈現(xiàn)

智能化工廠如何實(shí)現(xiàn)信息的呈現(xiàn)，如何通過(guò)信息化得到相應(yīng)的生產(chǎn)信息，如何讓生產(chǎn)管理人員第一眼就可以知道這些設(shè)備用得是否足夠好？首先看到整體設(shè)備的可用率，這個(gè)是表現(xiàn)性，也是設(shè)備是否以最大速度運(yùn)行的依據(jù)，其次是質(zhì)量和總的產(chǎn)量中合格品的比率。這三個(gè)數(shù)據(jù)綜合之后，才可以得知這臺(tái)機(jī)器運(yùn)行的狀態(tài)。對(duì)于管理人員來(lái)說(shuō)，只需要看設(shè)備整體效率就能了解這臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)。

利樂(lè)的自動(dòng)化系統(tǒng)還有一個(gè)更具優(yōu)勢(shì)的功能——全程可追溯。一個(gè)工廠從原物料的接收直到終端消費(fèi)者，其間每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，我們都會(huì)完整記錄，從前處理到灌裝到終端消費(fèi)者，可以實(shí)現(xiàn)完整的追溯。在整線生產(chǎn)過(guò)程中，物料的使用會(huì)從各個(gè)環(huán)節(jié)往下傳遞，生產(chǎn)過(guò)程中的加工參數(shù)，質(zhì)量參數(shù)，最后通過(guò)標(biāo)簽的方案打印在包裝上面。現(xiàn)在國(guó)外已經(jīng)有這樣的應(yīng)用了，直接在每一個(gè)包裝上打上追溯碼，終端消費(fèi)者就可以在相應(yīng)網(wǎng)頁(yè)上輸入包裝上面的唯一碼得到生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)和質(zhì)檢結(jié)果，很大程度上提升了消費(fèi)者對(duì)該產(chǎn)品的信心。

此外，生產(chǎn)管理人員有必要隨時(shí)了解工廠的實(shí)際情況，他們也會(huì)需要在開(kāi)會(huì)的時(shí)候，不上班的時(shí)候，或者在機(jī)場(chǎng)候機(jī)的時(shí)候，也都可以隨時(shí)拿到第一線生產(chǎn)的數(shù)據(jù)。這個(gè)大家也無(wú)需擔(dān)憂，您可以通過(guò)iPhone，iPad直接查看生產(chǎn)信息，第一時(shí)間去做生產(chǎn)安排。

工業(yè)4.0是自動(dòng)化和IT技術(shù)的結(jié)合，當(dāng)然，對(duì)于乳品和飲料行業(yè)來(lái)說(shuō)，還有一點(diǎn)也很重要，那就是乳品和飲料的處理知識(shí)，這方面，利樂(lè)有眾多具備專業(yè)知識(shí)的專家提供相應(yīng)服務(wù)和支持，基于這三方面的有機(jī)結(jié)合，利樂(lè)的自動(dòng)化解決方案將更好地符合實(shí)際的生產(chǎn)需求。