申海鵬

老王是某品牌的飲料經(jīng)銷商，隨著《夏洛特?zé)馈返纫幌盗星啻簹q月電影的走紅，也使該系列相關(guān)的食品市場悄然興起，老王發(fā)現(xiàn)了這個潛在商機(jī)。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(diào)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(lǐng)導(dǎo)正在國外享受著美好假期，但看到手機(jī)上ERP層級的計劃指令后，就立刻遠(yuǎn)程通知相關(guān)部門進(jìn)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(diào)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(yīng)數(shù)據(jù)給DCS離散控制系統(tǒng)執(zhí)行。同時，包裝設(shè)計部也早在接到任務(wù)后設(shè)計出以青春為主題的飲料包裝形象。在全部準(zhǔn)備就緒后，整個生產(chǎn)線開機(jī)生產(chǎn)；在包裝線上，自動碼打碼設(shè)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(jìn)行物流車輛的調(diào)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(jié)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(jìn)配方、物流部門調(diào)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(dāng)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(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》，這是我國實施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)。在此綱領(lǐng)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(diào)整，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)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(jī)遇，積極穩(wěn)妥地應(yīng)對內(nèi)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(jī)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(jìn)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(shù)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(nèi)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(jì)所要面臨的嚴(yán)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(jìn)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(shù)的覆蓋以打通企業(yè)的各個流程，并在此基礎(chǔ)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(jìn)行，隨著技術(shù)及時代的發(fā)展，市場上產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重；另一方面客戶的個性化需求逐漸增強(qiáng)，迫使企業(yè)由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種小批量生產(chǎn)，甚至轉(zhuǎn)向個性化定制生產(chǎn)?！笆濉毕冗M(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)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(jìn)行轉(zhuǎn)型升級，要求生產(chǎn)線具有高度的柔性，能夠進(jìn)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(yīng)客戶需求，需要及時對客戶的信息進(jìn)行收集、處理及反饋，這也促使企業(yè)開始關(guān)注自己的數(shù)字化、信息化建設(shè)，各種實用的系統(tǒng)逐步上線；更進(jìn)一步，為了提升生產(chǎn)效率，設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)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(guān)技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)?？傮w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(shù)的革新、市場的需求以及政策的引導(dǎo)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(jìn)程?！?/p>

智能化工廠為食品飲料企業(yè)

帶來低成本高效率

當(dāng)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(yīng)、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(jìn)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(yīng)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(rèn)，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(rèn)。與此同時，供應(yīng)商的相關(guān)情況，例如質(zhì)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(dá)的同時自動計算所需要的原材料，并根據(jù)供應(yīng)商的相關(guān)情況及時計算出原料采購時間，然后通過相關(guān)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?！爸悄芄S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(rèn)，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(jìn)行調(diào)整，原料供應(yīng)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(shè)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(yīng)以及下一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況在設(shè)備中及時進(jìn)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(shè)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(fù)雜，這就需要靈活有效的智能排產(chǎn)來管理生產(chǎn)，達(dá)到資源的優(yōu)化配置和設(shè)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(rèn)，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(jìn)行配貨，并實時掌握產(chǎn)品的配送進(jìn)展?？蛻舻男畔⒁材苓M(jìn)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(zhì)量信息得到有效采集，確保產(chǎn)品在出現(xiàn)質(zhì)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(shè)備以及涉及人員，并對問題產(chǎn)品進(jìn)行有效的追蹤。與此同時，得益于質(zhì)量信息的采集，使企業(yè)對于質(zhì)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(zhì)量的關(guān)鍵因素，進(jìn)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(shù)，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(shè)備基礎(chǔ)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?！霸谥悄芑S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(wù)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(chǔ)的信息模型、業(yè)務(wù)模型、工藝模型以及相關(guān)的知識庫、專家?guī)斓?，實現(xiàn)收集信息以及企業(yè)原有基礎(chǔ)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(jìn)行分析處理，實現(xiàn)應(yīng)用，包括信息的可視化展示、生產(chǎn)過程預(yù)測預(yù)警、生產(chǎn)優(yōu)化處理以及相關(guān)流程的決策分析?！?/p>

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(lǐng)導(dǎo)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(yuǎn)利益的關(guān)系，將智能工廠的實施堅持下去，對于企業(yè)來說至關(guān)重要。另一個方面是對于企業(yè)整體業(yè)務(wù)流程的認(rèn)識，智能工廠的實施不是一個標(biāo)準(zhǔn)化的過程，而是要根據(jù)企業(yè)自身的業(yè)務(wù)流程以及實際需要進(jìn)行個性化實施的過程，因此，企業(yè)要對其業(yè)務(wù)流程具有整體性、宏觀性的深刻認(rèn)識，然后根據(jù)智能工廠的要求進(jìn)行企業(yè)自身規(guī)劃，以適應(yīng)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(yīng)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(xué)行業(yè)解決方案經(jīng)理王文亮認(rèn)為，要從夯實基礎(chǔ)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(chǔ)，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(dǎo)智能化工廠的規(guī)劃與管理；其次，建設(shè)CPS信息物理系統(tǒng)，CPS作為技術(shù)基礎(chǔ)，利用物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)互通，完成智能化工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)變。精益生產(chǎn)和CPS將幫助中國制造業(yè)解決目前質(zhì)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(xué)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(jī)器管理、電力管理、安防管理、樓宇管理和IT機(jī)房管理等領(lǐng)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(luò)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(zhì)量、設(shè)備、物料、營銷的業(yè)務(wù)協(xié)同；以生產(chǎn)業(yè)務(wù)管控為核心，支持生產(chǎn)現(xiàn)場可視化、業(yè)務(wù)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(nèi)部復(fù)制智能化，實現(xiàn)企業(yè)集團(tuán)化、標(biāo)準(zhǔn)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(shù)型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期，而作為現(xiàn)代科技的代表，智能化將在這個轉(zhuǎn)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(rèn)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(dá)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(qiáng)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?！?