文/ Anke Geipel-Kern

食品行業(yè)的4.0

文/ Anke Geipel-Kern

食品行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的機(jī)床設(shè)備制造者如何演繹工業(yè)4.0？有哪些新的模式？——食品生產(chǎn)設(shè)備和包裝設(shè)備企業(yè)已經(jīng)做好了落實(shí)數(shù)字化技術(shù)的一切準(zhǔn)備，本文通過(guò)3家包裝企業(yè)向您展示食品行業(yè)4.0之路。

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沒(méi)有一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域像食品和飲料工業(yè)領(lǐng)域這樣動(dòng)蕩不定了。各種各樣的時(shí)髦風(fēng)尚，如功能食品、能量食品、有機(jī)食品、個(gè)性化食品、網(wǎng)上購(gòu)物等等都使得食品和飲料工業(yè)都要及時(shí)跟進(jìn)，昨天還在的內(nèi)容，在今天就已經(jīng)成為過(guò)時(shí)的舊聞了。現(xiàn)在有著最深遠(yuǎn)意義和影響的發(fā)展趨勢(shì)就是工業(yè)4.0了。有研究表明，從消費(fèi)者到食品生產(chǎn)廠再到設(shè)備生產(chǎn)廠家的價(jià)值增值鏈即將發(fā)生變化。

被人們經(jīng)常提起的3D打印面條或者存儲(chǔ)網(wǎng)購(gòu)牛奶的電冰箱，目前都已是行業(yè)巨大變化的冰山一角，而變化的核心是：網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模使用、傳感器和數(shù)據(jù)高效利用、生產(chǎn)廠家提供的機(jī)床設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程靈活性。但這些對(duì)食品和包裝設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式會(huì)帶來(lái)什么樣的影響？有什么作用？哪些還要繼續(xù)研發(fā)？

事實(shí)上，食品生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)的供應(yīng)商企業(yè)都已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。多年來(lái)，大型食品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很高程度的自動(dòng)化，有著很高的效率，他們所使用的機(jī)床設(shè)備已經(jīng)配備了傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而且已經(jīng)具有一定的技術(shù)積淀了。

VDMA肉類加工設(shè)備專業(yè)委員會(huì)主席和IFFA咨詢委員會(huì)主席Klaus Schr?ter先生在去年的VDMA包裝技術(shù)年會(huì)上說(shuō)道：“自動(dòng)化的生產(chǎn)方式，不僅對(duì)于用戶來(lái)講，而且對(duì)于食品機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)廠家來(lái)講，都已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)化的配置模式了。” 在“從農(nóng)場(chǎng)到餐桌”的口號(hào)下，使得整個(gè)食品加工鏈達(dá)到非常透明的狀態(tài)，例如肉制品的可追溯性，為了讓最終消費(fèi)者知道盤(pán)中的肉排是從哪來(lái)的，標(biāo)簽中應(yīng)包含農(nóng)民和食品加工企業(yè)的信息，消費(fèi)者也可以根據(jù)二維碼從數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱，技術(shù)服務(wù)企業(yè)不僅要實(shí)現(xiàn)精確的標(biāo)記，而且還要具體到每一個(gè)產(chǎn)品，正如Multivac公司研發(fā)的生產(chǎn)追蹤系統(tǒng)那樣，在包裝過(guò)程中，準(zhǔn)確地將二維碼中加入原產(chǎn)地?cái)?shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并把二維碼標(biāo)簽打印到包裝上。

Krones公司也加強(qiáng)了工業(yè)4.0方面的工作，主要是針對(duì)設(shè)備運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備生產(chǎn)廠家之間的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。Krones公司與微軟公司合作開(kāi)發(fā)了一種能夠把Krones公司現(xiàn)有的專業(yè)技術(shù)、數(shù)據(jù)資源和生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)系在一起的解決方案。他們的目標(biāo)是：實(shí)時(shí)提供有效信息，使研發(fā)的產(chǎn)品能夠在最短的時(shí)間內(nèi)上市。這里涉及到了設(shè)備狀態(tài)和維護(hù)保養(yǎng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，也包含了海量數(shù)據(jù)及分析相關(guān)專業(yè)技術(shù)得知的故障數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)排除生產(chǎn)故障。

雙數(shù)字化方案

“雙數(shù)字化方案”是Schubert公司數(shù)字化戰(zhàn)略的關(guān)鍵，即將真實(shí)包裝設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化。公司總經(jīng)理 Ralf Schubert先生解釋說(shuō)道：“在3D模型中，我們可以實(shí)時(shí)模擬包裝設(shè)備的生產(chǎn)工作步驟，對(duì)包裝生產(chǎn)線各個(gè)部件之間的接口進(jìn)行檢驗(yàn)，從而對(duì)整個(gè)包裝工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。”。他預(yù)測(cè)到，設(shè)備的調(diào)試時(shí)間可以縮短30%左右。雙數(shù)字化方案是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的，通過(guò)云技術(shù)也可以為用戶提供KPI關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)和其他數(shù)據(jù)，例如產(chǎn)量分析、停機(jī)時(shí)間分析、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)分析和能源利用數(shù)據(jù)等。在2017年度的Interpack國(guó)際會(huì)展期間，Schubert公司展示了研發(fā)工作的第一個(gè)里程碑“GRIPS.world”，其中就包括了自主研發(fā)的數(shù)據(jù)包，將來(lái)要補(bǔ)充到TLM包裝設(shè)備控制系統(tǒng)中，能夠?qū)Πb設(shè)備重要參數(shù)進(jìn)行有效分析。

設(shè)備整個(gè)使用壽命周期內(nèi)的虛擬圖像也是CSC信息系統(tǒng)連接BMBF研發(fā)項(xiàng)目結(jié)束時(shí)的一個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，KHS公司是這一項(xiàng)目的負(fù)責(zé)企業(yè)，并派遣Stefan Magerstedt先生出任項(xiàng)目協(xié)調(diào)員。CSC信息系統(tǒng)項(xiàng)目的技術(shù)部件有組成系統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備之間的連接接口，機(jī)床和設(shè)備的每一個(gè)改動(dòng)和技術(shù)改造的相關(guān)文件也都會(huì)反映在機(jī)床設(shè)備的實(shí)時(shí)圖像中，這樣，虛擬的設(shè)備圖像始終是設(shè)備實(shí)際配置的最新?tīng)顟B(tài)。

本文作者系本刊德文版主編。