俞建午，錢建華，楊國棋，蘭建亮，閆現(xiàn)蕾，吳方星

(1.宋都基業(yè)投資股份有限公司，浙江杭州310000； 2.浙江致中和實業(yè)有限公司，浙江新安江311600；3.浙江中控系統(tǒng)工程有限公司，浙江杭州310053)

保健酒企業(yè)新型工業(yè)化的思考與實踐

俞建午1，錢建華2，楊國棋1，蘭建亮1，閆現(xiàn)蕾3，吳方星3

(1.宋都基業(yè)投資股份有限公司，浙江杭州310000； 2.浙江致中和實業(yè)有限公司，浙江新安江311600；3.浙江中控系統(tǒng)工程有限公司，浙江杭州310053)

中華老字號致中和實業(yè)有限公司針對五加皮酒傳統(tǒng)工藝完全手工操作方式，嚴重制約保健酒生產(chǎn)規(guī)模的現(xiàn)狀,努力探索傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)新型工業(yè)化的方法，通過裝備自動化、智能化、信息化手段對傳統(tǒng)釀造方式進行升級，生產(chǎn)效率明顯提高，生產(chǎn)管理水平明顯提高，為實現(xiàn)生產(chǎn)全過程無紙化記錄打下良好的基礎。

保健酒； 新型工業(yè)化； 自動化； 無紙化

浙江致中和實業(yè)有限公司是我國最大的五加皮生產(chǎn)企業(yè),是在保健酒行業(yè)中唯一同時擁有中華老字號、中國馳名商標、中國地理標志產(chǎn)品的企業(yè)。從1763年至今，致中和有近300年的品牌經(jīng)營與發(fā)展歷史。特別是2014年，隨著宋都集團的入主，企業(yè)迎來歷史上最大的發(fā)展機遇，異地搬遷技改項目將使產(chǎn)能成倍增長。該項目開始企業(yè)就特別重視技術的創(chuàng)新、科技攻關、新產(chǎn)品的開發(fā)與實施。致中和在原有的著名產(chǎn)品五加皮的基礎上，從裝備自動化、智能化、信息化著手，采用了現(xiàn)代化中藥提取工藝生產(chǎn)出滋補和調(diào)理于一體的現(xiàn)代保健酒，促進浙江保健酒行業(yè)的發(fā)展。

1 以創(chuàng)新促效益

針對傳統(tǒng)工藝的手工操作方式嚴重制約了保健酒生產(chǎn)的規(guī)模化程度的現(xiàn)狀,致中和實行三位一體的技術創(chuàng)新模式，整合設備生產(chǎn)廠家、自動控制企業(yè)資源，學習借鑒其他行業(yè)自動化控制系統(tǒng)的先進理念，在集保健酒基酒、黃酒、保健酒為一體的綜合性車間建設上，通過對傳統(tǒng)釀造方式進行智能化提升，形成釀造生產(chǎn)智能監(jiān)測、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析反饋的生產(chǎn)全流程綜合自動化控制。

首先科學總結了保健酒基酒、五加皮酒傳統(tǒng)工藝的精華，將傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代化設備工藝相結合，從原料的輸送、蒸煮、冷卻、送料、制曲、出曲、入池、出池、滅菌到包裝工序，實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)和自動化控制。移動式保健酒基酒固態(tài)發(fā)酵設備及優(yōu)化料醅比控制程序，可根據(jù)季節(jié)、酒種的不同，設定不同的控制參數(shù)，徹底改變原有的以手工操作為主的生產(chǎn)模式，生產(chǎn)效率有了較大的提高，人力成本明顯下降。據(jù)統(tǒng)計，原始手工保健酒基酒班組人均投料量為150 kg，機械化班組人均投料量為750 kg，人均多投600 kg，生產(chǎn)效率提高4倍多。

黃酒機械化班人均投料量3000 kg糧食，原始手工生產(chǎn)班組人均投料量為500 kg，人均多投2500 kg，生產(chǎn)效率提高6倍。

蓮子酒車間保健酒基酒線實際生產(chǎn)人員6人，原始手工生產(chǎn)班組50人,人力成本下降88%。蓮子酒車間黃酒線實際生產(chǎn)人員3人，原始手工生產(chǎn)班組18人，人力成本下降83%。

2 工藝管路設計創(chuàng)新與綜合自動化特點

2.1 工藝管路設計特點

對于一個集保健酒基酒、黃酒、保健酒為一體的綜合性車間的工藝管路與自控設計，浙江中控技術人員與致中和酒業(yè)的保健酒基酒、黃酒、保健酒工藝技術人員反復交流生產(chǎn)工藝。浙江中控根據(jù)車間工藝設備布局，結合生產(chǎn)工藝要求和自動化信息化要求，提供一整套工藝管路設計圖紙。合理的工藝流程管路和工藝管路布局，確保保健酒基酒、黃酒、保健酒可以靈活地共同使用勾兌罐區(qū)，可以同時生產(chǎn)、分批過濾、勾兌的靈活生產(chǎn)模式。

2.2 綜合自動化系統(tǒng)設計的特點

項目采取總體規(guī)劃、初步設計、詳細設計三步走的方式，在設計具有靈活的工藝管路的基礎上，共同規(guī)劃制定了集控制、優(yōu)化、管理于一體的綜合自動化整體解決方案。

根據(jù)本項目工藝自動控制的復雜性和特殊性，控制系統(tǒng)采用上、下位機結構形式，整個項目采取了分散就地控制、集中調(diào)度管理的思路，各控制子站、現(xiàn)場觸摸屏分散在生產(chǎn)現(xiàn)場，通過網(wǎng)絡連接到中央控制室集中管理。工程師站還留有與工廠信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)硬件接口，通過OPC技術可以實現(xiàn)整個項目的系統(tǒng)數(shù)據(jù)與上層管理網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)共享。

綜合自動化系統(tǒng)以生產(chǎn)自動化系統(tǒng)為核心，廠區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為輔。具體包括生產(chǎn)自動化子系統(tǒng)、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、能源管理子系統(tǒng)、車間酒精氣體濃度檢測報警系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)等。控制系統(tǒng)對生產(chǎn)整個過程各工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)進行實時采集，上位機整理和匯總生產(chǎn)數(shù)據(jù),形成釀造生產(chǎn)智能監(jiān)測、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析反饋的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，方便工藝人員最優(yōu)生產(chǎn)參數(shù)的決策；對各工藝控制點進行自動控制，保證了生產(chǎn)工作安全、均衡、穩(wěn)定；現(xiàn)場操作工、生產(chǎn)調(diào)度員可通過計算機隨時操控和查看生產(chǎn)情況，生產(chǎn)過程自動化、信息化控制水平和生產(chǎn)管理水平得到明顯提高，系統(tǒng)在生產(chǎn)中取得了良好的應用效果。

首先，上位機直觀顯示整個生產(chǎn)過程的溫度、液位、流量、電導率等各項工藝參數(shù)，各個調(diào)節(jié)閥及控制參數(shù)都能根據(jù)生產(chǎn)要求進行實時設定，控制系統(tǒng)更能快速地反應及調(diào)節(jié)物料，使物料輸送、溫度和液位等控制均衡穩(wěn)定。使用自動控制系統(tǒng)后，由頻繁、緊張、費力的人工手動操作模式轉換成簡單、清晰的電腦界面操作，極大減輕了崗位操作工人的勞動強度。

其次，系統(tǒng)可以實時集中貯存與管理所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場能源消耗數(shù)據(jù)，能記錄和保存設備運行狀態(tài)以及各操作站的通訊狀態(tài)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、能源管理和設備管理數(shù)據(jù)庫可以提供歷史數(shù)據(jù)的查詢、打印，便于廠方技術人員查尋歷史生產(chǎn)情況和生產(chǎn)優(yōu)化分析。

第三，系統(tǒng)權限登錄提高系統(tǒng)的可操作性、可靠性與保密性，只有具有授權的人員才可進行上位機操作；對于一些保密的配方工藝參數(shù)等，可以設定只有具備高權限授權的人員才能看到；系統(tǒng)授權等級至少可設置四級口令保護：操作員級、工藝技術員級、工程師級和總工程師級。工程師級別權限可以授權運行系統(tǒng)快速診斷，系統(tǒng)可以圖形和文字描述方式直觀反映系統(tǒng)網(wǎng)絡的運行狀態(tài)；各板卡的運行狀態(tài)；板卡各通道的運行狀態(tài)；各通道的實時檢測數(shù)值。

本綜合自動化整體解決方案，集控制、優(yōu)化、管理于一體的綜合自動化新模式，全面提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和綜合競爭力。

2.3 釀造自動控制系統(tǒng)的特點

保健酒基酒釀造控制過程包括原料輸送、泡糧、原料蒸煮、攤晾、糖化、冷糟機、發(fā)酵、蒸餾各工序。

原料輸送過程的自動控制主要是對原料氣力輸送的順序控制和連鎖控制；對輸入泡糧槽糧食的定量控制。泡糧的過程根據(jù)工藝設定的泡糧水溫、水量和時間要求，自動控制泡糧流程。

原料蒸煮過程主要是對連續(xù)蒸煮機的驅(qū)動、攪拌的運動控制以及溫度檢測與蒸汽控制。在連續(xù)蒸煮機中對蒸熟的物料進行初步冷卻，到出料口后與來自酒甑的部分酒糟混合，進入攤晾機進行冷卻。攤晾過程主要是根據(jù)物料的實際溫度以及設定的溫度，自動控制風機開啟臺數(shù)或風機頻率。溫度過高，增加風機開啟臺數(shù)或提高風機頻率，如果溫度低于設定溫度，降低風機頻率。物料經(jīng)攤晾機降溫后，再由加曲機和加稻殼機添加曲和稻殼，攪拌機速率恒定，加曲機速率與物料多少成比例。物料經(jīng)過混合絞龍和輸送板鏈進入糖化床。糖化過程主要控制糖化機進料，進料完成后自動控制系統(tǒng)進入保溫控制過程，開始自動繪制本次生產(chǎn)的溫度曲線。在保溫過程中，自動控制系統(tǒng)根據(jù)各段糖化箱內(nèi)溫度設定值，通過溫控回路自動調(diào)節(jié)糖化箱內(nèi)溫度，由實測溫度和設定溫度比較后進行偏離報警。糖化完成的物料經(jīng)過攤晾輸送鏈板進入發(fā)酵裝料裝置。

保健酒基酒釀造自動化中蒸糧、勾兌等方面的自控都比較成熟，發(fā)酵移動窖池是一相對的難點。保健酒基酒發(fā)酵移動窖池以先進先出的流水線方式，經(jīng)過工藝技術研發(fā)，采用分段自動控制各個階段發(fā)酵環(huán)境的溫度，監(jiān)控發(fā)酵基質(zhì)pH值，提供本階段的主要作用微生物最優(yōu)化的生長環(huán)境，優(yōu)化各階段菌群，從而得到有益于產(chǎn)品質(zhì)量的微生物代謝產(chǎn)物，保證產(chǎn)品獨有風味口感。

蒸餾過程自動控制系統(tǒng)提示操作員現(xiàn)場是否具備升溫條件。現(xiàn)場具備升溫條件后系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)蒸汽加熱閥進行升溫，通過蒸汽調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定蒸汽流量。勾兌過濾罐區(qū)設計主要采用接管形式，實現(xiàn)保健酒基酒、黃酒/蜜酒的過濾與定量勾兌。

前酵罐和后酵罐根據(jù)溫度計檢測的溫度反饋信號控制冷卻水自控閥門的開關，達到控制發(fā)酵溫度的目的，罐體底部的自動開耙氣動裝置同樣由自控閥門控制，根據(jù)工藝需要自動開耙控制，發(fā)酵溫度、液位等均能在控制室完成控制顯示。

3 以自動化為平臺，進一步提升管理水平

“致中和”是一家以中藥五加皮為主要藥材原料的保健酒企業(yè)，中藥材的配伍、提取、勾兌比例等環(huán)節(jié)都會涉及到食品安全，因此非常重視以GMP合規(guī)的為標準嚴格要求，制定了一套符合集保健酒基酒、黃酒、保健酒為一體的綜合性車間生產(chǎn)特點，具有很強可操作性的標準作業(yè)規(guī)范(SOP)，同時在SOP管理工作的實施過程中不斷對SOP進行補充、修訂和完善。通過推行SOP管理，生產(chǎn)原輔料、菌種與曲藥安全性、發(fā)酵代謝產(chǎn)物、工藝設備、包裝材料等方面的質(zhì)量安全得到了有效控制，車間衛(wèi)生環(huán)境得到明顯改善，生產(chǎn)操作的規(guī)范化更減少了員工在生產(chǎn)過程中出錯的概率。

下一步將考慮在現(xiàn)有生產(chǎn)控制系統(tǒng)平臺的基礎上，搭建以電子批記錄EBR系統(tǒng)為核心的MES管理層，對發(fā)酵移動窖池、大米、高粱等糧食采用條碼標簽或電子標簽RFID實現(xiàn)過程物料跟蹤；通過加裝電子簽名等軟件，以密碼或智能卡簽名方式電子簽名，做到復核到人；質(zhì)量控制人員可以實時進行偏差審核，實現(xiàn)偏差在線實時控制及在線質(zhì)量監(jiān)控與質(zhì)量分析；以關鍵工藝參數(shù)趨勢查看等功能實現(xiàn)產(chǎn)品的在線審批放行等；將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量批次數(shù)據(jù)通過電子批記錄準確記錄，由人工填寫記錄向自動化記錄方向發(fā)展，做到生產(chǎn)全過程記錄無紙化，確保記錄可以長期儲存，可以追溯，并可以按需求對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析，達到GMP合規(guī)和計算機化系統(tǒng)認證的要求。

4 結束語

通過保健酒裝備自動化、智能化、信息化的實踐,形成釀造生產(chǎn)智能監(jiān)測、信息傳輸、數(shù)據(jù)分析反饋的生產(chǎn)信息系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)工藝受到季節(jié)和天氣的影響的問題，生產(chǎn)能力得到明顯的提升，勞動生產(chǎn)率得到明顯的提高。系統(tǒng)便于工藝技術人員生產(chǎn)優(yōu)化分析，為探索最優(yōu)生產(chǎn)參數(shù)提供有力的保證，增強了所生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)一致性和食品安全性。本工程通過了杭州市經(jīng)濟和信息化委員會2016年工廠物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點項目的驗收，為浙江省酒業(yè)的發(fā)展起到一定的促進作用和示范作用。在此項目的基礎上還將不斷提升管理水平，以GMP合規(guī)為標準，實現(xiàn)生產(chǎn)全過程無紙化記錄?！?/p>

Thought and Practice of New Industrialization of Healthcare Wine Enterprises

YU Jianwu1,QIAN Jianhua2,YANG Guoqi1,LAN Jianliang1,YAN Xianlei3and WU Fangxing3
(1.Sundy Land Investment Co.Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310000;2.Zhejiang Zhizhonghe Industry Co.Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 311600;3.Zhejiang SUPCON Co.Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310053,China)

The manual operation of Wu Chia Pee wine has seriously restricted the production scale of healthcare wine in Zhizhonghe Industry Co.Ltd.at present.The new industrialization path was explored.Through the upgrading of traditional wine-making modes by automated and intelligent measures,the production efficiency of Wu Chia Pee wine got improved evidently,and the production management level got improved significantly,which laid a good foundation for achieving paperless record in the whole production process.

healthcare wine;new industrialization;automation;paperless

TS262.91；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0133-03

10.13746/j.njkj.2017122

2017-05-07

俞建午（1966-），男，浙江杭州人，宋都基業(yè)投資股份有限公司董事長、總裁，高級經(jīng)濟師。

吳方星（1963-），男，浙江杭州人，高級工程師，本科，主要從事制藥行業(yè)流程自動化控制，E-mail：wufangxing@supcon.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-06-28；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170628.1415.004.html。