老王是某品牌的飲料經(jīng)銷(xiāo)商，隨著(zhù)《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(guān)的食品市場(chǎng)悄然興起，老王發(fā)現了這個(gè)潛在商機。于是他向該廠(chǎng)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(guò)訂單統計和市場(chǎng)調研后發(fā)現有足夠的市場(chǎng)需求來(lái)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(shí)研發(fā)部的領(lǐng)導正在國外享受著(zhù)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(guān)部門(mén)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(kāi)始調試配方，配方成功后將其發(fā)到MES執行制造系統，MES的工程師立即修改產(chǎn)線(xiàn)上的飲料生產(chǎn)配方，并把對應數據給DCS離散控制系統執行。同時(shí)，包裝設計部也早在接到任務(wù)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(gè)生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)機生產(chǎn);在包裝線(xiàn)上，自動(dòng)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)數據系統自動(dòng)記錄，使每件產(chǎn)品都有了一個(gè)“身份證”，然后飲料自動(dòng)分裝、打碼、封箱，系統平臺根據系統中的訂單自動(dòng)進(jìn)行物流車(chē)輛的調配，第一時(shí)間將產(chǎn)品分配到各個(gè)經(jīng)銷(xiāo)商手中。整個(gè)流程原來(lái)需要30天左右而現在只需1～2個(gè)工作日就可完成。然而一切并沒(méi)有結束，在市場(chǎng)上，消費者通過(guò)掃描飲料包裝上的二維碼可以了解產(chǎn)品的配料來(lái)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(jià)以反饋給企業(yè)，甚至實(shí)現私人訂制。同時(shí)，該飲料企業(yè)也可以在第一時(shí)間了解產(chǎn)品在市場(chǎng)上的銷(xiāo)售等情況，以方便研發(fā)部門(mén)改進(jìn)配方、物流部門(mén)調配貨物。

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

　　2015年5月，國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》，這是我國實(shí)施制造強國戰略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。在此綱領(lǐng)中，國家將智能化工廠(chǎng)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，積極穩妥地應對內外部挑戰。對于食品飲料行業(yè)來(lái)說(shuō)也同樣如此，智能化工廠(chǎng)在未來(lái)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”規劃期間，中國食品行業(yè)增長(cháng)迅速，中國食品的總產(chǎn)值已在幾年前超過(guò)了美國，成為世界第一。但隨著(zhù)近兩年中國食品產(chǎn)業(yè)增長(cháng)速度的放緩，其背后的危機逐漸顯現出來(lái)。國家“十二五”制造業(yè)信息化科技工程總體專(zhuān)家組專(zhuān)家黃永友說(shuō)：“過(guò)去幾年，中國的市場(chǎng)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(gè)方面的優(yōu)勢越來(lái)越不明顯，特別是隨著(zhù)中國市場(chǎng)的開(kāi)放，中國企業(yè)面臨的壓力將越來(lái)越大。如果不從技術(shù)上取得突破，中國食品不但會(huì )在世界上沒(méi)有競爭優(yōu)勢，在國內的生存空間也將越來(lái)越小，這將是中國食品產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟所要面臨的嚴峻現實(shí)。借助智能化工廠(chǎng)的建立可以大幅改善勞動(dòng)條件、提升管理水平，并進(jìn)一步提升整個(gè)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(gè)流程，并在此基礎上實(shí)現資源的整合、優(yōu)化和提高。”

　　建立智能化工廠(chǎng)是企業(yè)未來(lái)發(fā)展的需要。無(wú)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(zhù)技術(shù)及時(shí)代的發(fā)展，市場(chǎng)上產(chǎn)品同質(zhì)化現象越來(lái)越嚴重;另一方面客戶(hù)的個(gè)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(gè)性化定制生產(chǎn)。“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域及工信部?jì)苫诤蠈?zhuān)家組成員、國家信息化專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì )委員敬石開(kāi)介紹：“市場(chǎng)需求的變化使各行各業(yè)逐步開(kāi)始進(jìn)行轉型升級，要求生產(chǎn)線(xiàn)具有高度的柔性，能夠進(jìn)行模塊化的組合，以滿(mǎn)足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的需求。與此同時(shí)，為了響應客戶(hù)需求，需要及時(shí)對客戶(hù)的信息進(jìn)行收集、處理及反饋，這也促使企業(yè)開(kāi)始關(guān)注自己的數字化、信息化建設，各種實(shí)用的系統逐步上線(xiàn);更進(jìn)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(guān)技術(shù)實(shí)現互聯(lián)?？傮w來(lái)說(shuō)，智能制造的出現是生產(chǎn)發(fā)展到一定程度的必然趨勢。技術(shù)的革新、市場(chǎng)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(kāi)始智能制造的進(jìn)程。”

　　智能化工廠(chǎng)為食品飲料企業(yè)

　　帶來(lái)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(xiāo)售越來(lái)越困難，市場(chǎng)競爭越來(lái)越激烈，消費者口味越來(lái)越多樣，還有渠道通路對廠(chǎng)商的成本壓力也越來(lái)越大;另外一方面，原材料價(jià)格的持續上漲，造成企業(yè)的盈利空間越來(lái)越小。最近新《食品安全法》的實(shí)施，讓企業(yè)對食品安全越來(lái)越重視。而智能化工廠(chǎng)的建立可以對原料供應、生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品銷(xiāo)售以及企業(yè)員工管理等各個(gè)方面進(jìn)行管控，節約原始成本，使企業(yè)運營(yíng)更加有序。

　　智能化工廠(chǎng)可以使原料的供應管理變得簡(jiǎn)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(lèi)、數量等信息將得以確認，生產(chǎn)信息更加精確，生產(chǎn)過(guò)程中所需要的原料等也能及時(shí)地通過(guò)平臺系統得以確認。與此同時(shí)，供應商的相關(guān)情況，例如質(zhì)量等級、交貨時(shí)長(cháng)、價(jià)格等信息也在平臺系統中可以及時(shí)獲取。由于信息的共享性和透明性，在智能系統管理下，平臺可以通過(guò)以上各方面的信息在客戶(hù)訂單下達的同時(shí)自動(dòng)計算所需要的原材料，并根據供應商的相關(guān)情況及時(shí)計算出原料采購時(shí)間，然后通過(guò)相關(guān)算法確保在滿(mǎn)足交貨時(shí)間的同時(shí)使得庫存降到最低，甚至為零。“智能工廠(chǎng)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(hù)下單的同時(shí)都可以及時(shí)地得到確認，效率變得異常高效，如果出現特殊情況，大系統平臺也可以及時(shí)地進(jìn)行調整，原料供應策略方面又實(shí)現了高度的柔性。”敬石開(kāi)介紹道。

　　智能化工廠(chǎng)可以使生產(chǎn)過(guò)程中設備之間實(shí)現良好的信息交互，使各個(gè)環(huán)節緊密配合。智能化工廠(chǎng)可以將每個(gè)環(huán)節的生產(chǎn)時(shí)間、原料供應以及下一環(huán)節的生產(chǎn)情況在設備中及時(shí)進(jìn)行處理。智能化系統平臺通過(guò)整體的優(yōu)化，使各個(gè)環(huán)節的生產(chǎn)配置最優(yōu)，各個(gè)環(huán)節的設備得到了高效利用。對此，黃永友說(shuō)道：“未來(lái)工廠(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種會(huì )越來(lái)越多，工藝也會(huì )越來(lái)越復雜，這就需要靈活有效的智能排產(chǎn)來(lái)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(chǎng)在建立的同時(shí)也有利于銷(xiāo)售管理。從發(fā)展趨勢來(lái)看，未來(lái)產(chǎn)品的定制化程度越來(lái)越高，因此，每類(lèi)產(chǎn)品(甚至每個(gè)產(chǎn)品)的交付信息在生產(chǎn)之初已經(jīng)確認，智能工廠(chǎng)將利用自身的物流系統或外部更為高效的物流系統進(jìn)行配貨，并實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)品的配送進(jìn)展?？蛻?hù)的信息也能進(jìn)行及時(shí)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(chǎng)的建立可以提高保障食品安全的能力。智能化工廠(chǎng)建立以后可以使生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量信息得到有效采集，確保產(chǎn)品在出現質(zhì)量問(wèn)題時(shí)管理人員能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題出現的具體環(huán)節、具體設備以及涉及人員，并對問(wèn)題產(chǎn)品進(jìn)行有效的追蹤。與此同時(shí)，得益于質(zhì)量信息的采集，使企業(yè)對于質(zhì)量的大數據分析變得可能，通過(guò)大量產(chǎn)品的數據分析，發(fā)現影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，使得食品的缺陷率降到最低。

　　智能化工廠(chǎng)的建立過(guò)程

　　智能化工廠(chǎng)的建立涉及多個(gè)部分，首先是信息感知，其主要利用傳感器、RFID等技術(shù)，實(shí)現信息的收集，涉及市場(chǎng)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(hù)信息采集、銷(xiāo)售物流信息的采集等;其次是互聯(lián)互通——通過(guò)各種途徑，實(shí)現信息之間的互聯(lián)和共享。“在智能化工廠(chǎng)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、OA系統、MES系統、DCS系統、電子商務(wù)系統、知識管理系統等等。”敬石開(kāi)說(shuō)道，“與此同時(shí)，智能工廠(chǎng)還需要具備基礎的信息模型、業(yè)務(wù)模型、工藝模型以及相關(guān)的知識庫、專(zhuān)家庫等，實(shí)現收集信息以及企業(yè)原有基礎信息的共享和溝通;其次是智能處理——通過(guò)收集的數據以及原有的信息進(jìn)行分析處理，實(shí)現應用，包括信息的可視化展示、生產(chǎn)過(guò)程預測預警、生產(chǎn)優(yōu)化處理以及相關(guān)流程的決策分析。”

　　在談到智能工廠(chǎng)的建立難點(diǎn)時(shí)，敬石開(kāi)談到了兩個(gè)方面。第一是理念意識問(wèn)題，從傳統的生產(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)導的思維模式來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰。智能工廠(chǎng)的實(shí)施是一個(gè)緩慢的過(guò)程，企業(yè)在此過(guò)程中要犧牲很多眼前的利益。能否把握現實(shí)利益與長(cháng)遠利益的關(guān)系，將智能工廠(chǎng)的實(shí)施堅持下去，對于企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。另一個(gè)方面是對于企業(yè)整體業(yè)務(wù)流程的認識，智能工廠(chǎng)的實(shí)施不是一個(gè)標準化的過(guò)程，而是要根據企業(yè)自身的業(yè)務(wù)流程以及實(shí)際需要進(jìn)行個(gè)性化實(shí)施的過(guò)程，因此，企業(yè)要對其業(yè)務(wù)流程具有整體性、宏觀(guān)性的深刻認識，然后根據智能工廠(chǎng)的要求進(jìn)行企業(yè)自身規劃，以適應企業(yè)自身的發(fā)展，否則，盲目實(shí)行智能工廠(chǎng)，企業(yè)很可能會(huì )由于各種的不適應而制約自身發(fā)展。

　　在談到智能化工廠(chǎng)如何建立時(shí)，施耐德電氣食品飲料與生命科學(xué)行業(yè)解決方案經(jīng)理王文亮認為，要從夯實(shí)基礎開(kāi)始。首先，以推廣和實(shí)踐精益生產(chǎn)，精益思想作為生產(chǎn)運營(yíng)的管理基礎，從客戶(hù)需求出發(fā)定義價(jià)值主張，梳理價(jià)值流并消除浪費，指導智能化工廠(chǎng)的規劃與管理;其次，建設CPS信息物理系統，CPS作為技術(shù)基礎，利用物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現企業(yè)基礎設施的互聯(lián)互通，完成智能化工廠(chǎng)的數字化轉變。精益生產(chǎn)和CPS將幫助中國制造業(yè)解決目前質(zhì)量水平低下，生產(chǎn)效率落后，自動(dòng)化與信息化程度不高等問(wèn)題。接下來(lái)食品飲料與生命科學(xué)制造企業(yè)需要通過(guò)分步實(shí)施“三大集成”逐漸實(shí)現智能化。第一步是“縱向集成”，借助在過(guò)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(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，實(shí)現由控制層、運營(yíng)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(xiàn)，實(shí)現研發(fā)、工藝、生產(chǎn)、質(zhì)量、設備、物料、營(yíng)銷(xiāo)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)現場(chǎng)可視化、業(yè)務(wù)流程信息化、績(jì)效管理即時(shí)化;實(shí)現產(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(shí)現企業(yè)集團化、標準化、透明化運營(yíng)。

　　目前，中國的食品飲料行業(yè)正處于由粗放式、勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向集約型、技術(shù)型產(chǎn)業(yè)轉變的關(guān)鍵時(shí)期，而作為現代科技的代表，智能化將在這個(gè)轉變的過(guò)程中起到?jīng)Q定性的作用。已經(jīng)助力眾多國外客戶(hù)成功打造一體化世界級智慧工廠(chǎng)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(lái)幾年，隨著(zhù)國家的重視、市場(chǎng)競爭的加劇、國際化市場(chǎng)一體化程度的加強等，智能化將會(huì )在中國食品飲料行業(yè)取得跨越式的發(fā)展。”