隨著物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)市場(chǎng)的快速發(fā)展，消費(fèi)者通過網(wǎng)絡(luò)定制產(chǎn)品規(guī)格的商務(wù)模式在技術(shù)上已成為可行。為應(yīng)對(duì)將來應(yīng)定制化需求所帶來的生產(chǎn)多樣性與復(fù)雜性，生產(chǎn)企業(yè)正積極尋求解決方案；另一方面，隨著能源和環(huán)境問題的激化，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)安全、效率及成本方面的要求越來越高；同時(shí)科技的不斷進(jìn)步令資訊技術(shù)及產(chǎn)品的成本大幅降低?；谝陨戏N種，自動(dòng)化和智能化顯然已成為食品飲料全行業(yè)的熱議話題。
事實(shí)上，中國(guó)大型食品生產(chǎn)商，尤其是乳制品企業(yè)和啤酒企業(yè)，設(shè)備的自動(dòng)化程度很高，甚至高于國(guó)外同級(jí)別的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但是他們所面對(duì)的運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)并未稍減，其中來自于食品安全的要求更是嚴(yán)峻。借助自動(dòng)化和信息化技術(shù)解決食品安全問題已經(jīng)成為食品飲料主要生產(chǎn)企業(yè)最核心的訴求。
為什么很多企業(yè)即便擁有高自動(dòng)化程度的設(shè)備，卻依然無法全面性地掌握車間內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)，有效追蹤并控制影響生產(chǎn)品質(zhì)與效率的所有變動(dòng)因素呢？ABB食品飲料行業(yè)負(fù)責(zé)人江敏秀分析認(rèn)為，由于食品飲料生產(chǎn)是分段分批次進(jìn)行的，包括前處理、灌裝、包裝、碼垛、設(shè)備清洗等，在這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)中間的斷序部分，需要進(jìn)行人工處理，這就產(chǎn)生了不安全隱患和管控偏差。由此可知，中國(guó)食品企業(yè)欠缺的是整體車間生產(chǎn)的自動(dòng)化管控，缺乏一個(gè)隨時(shí)可抓取信息，并實(shí)時(shí)反饋的自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境。沒有自動(dòng)化管控和信息整合，即使設(shè)備的自動(dòng)化程度再高，也僅僅是局部的自動(dòng)化，無法徹底解決食品安全、生產(chǎn)優(yōu)化和效率提升等問題。江敏秀表示，全面信息化將會(huì)成為行業(yè)企業(yè)未來制勝的關(guān)鍵武器。
為了能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中始終保有一席之地，無論是何種規(guī)模、哪一層級(jí)的食品飲料企業(yè)，都可以根據(jù)自身情況緊鑼密鼓地來部署其相應(yīng)的自動(dòng)化戰(zhàn)略。
ABB過程自動(dòng)化部控制技術(shù)業(yè)務(wù)單元高級(jí)主任工程師林立表示，大型集團(tuán)企業(yè)生產(chǎn)板塊多，工廠和產(chǎn)線情況復(fù)雜，它們更傾向于在集團(tuán)高度上形成一個(gè)有利于推動(dòng)企業(yè)全面升級(jí)的戰(zhàn)略規(guī)劃和布局，但由于工程龐大，且缺少可借鑒的成功案例，目前還處于探討階段。中型企業(yè)業(yè)務(wù)板塊相對(duì)簡(jiǎn)單，他們更關(guān)心如何借助自動(dòng)化工具幫助其提高效率或解決生產(chǎn)中正在面臨的問題。目前，很多中型的食品飲料企業(yè)已經(jīng)開始行動(dòng)，針對(duì)關(guān)鍵性需求，如生產(chǎn)效率、設(shè)備績(jī)效、食品安全、縮減成本等，選取自動(dòng)化程度較高的點(diǎn)或線實(shí)施自動(dòng)化升級(jí)，并將行之有效的項(xiàng)目推廣到其它工廠。小型企業(yè)對(duì)信息化和自動(dòng)化的認(rèn)知較少，更需要領(lǐng)先的自動(dòng)化企業(yè)，如ABB，分享國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和理念，根據(jù)工廠情況提供有價(jià)值的改造建議。
ABB作為專業(yè)的自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商，信息整合正是其傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)所在，ABB能夠根據(jù)客戶的市場(chǎng)定位，滿足其不同程度的自動(dòng)化需求。在食品行業(yè)，ABB一方面積極與客戶溝通，建立合作模式；另一方面，不斷深化與系統(tǒng)集成商的合作，從單一產(chǎn)品到多個(gè)系統(tǒng)，深挖渠道潛力，將更多產(chǎn)品帶給客戶。此外，ABB還將針對(duì)小規(guī)?？刂蒲邪l(fā)新產(chǎn)品，增加ABB在客戶端的可見度?？傊珹BB將持續(xù)關(guān)注客戶需求，了解客戶痛點(diǎn)，整合其在這一領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，利用先進(jìn)的信息化技術(shù)幫助客戶重新規(guī)劃生產(chǎn)組織，持續(xù)提升客戶價(jià)值，為食品生產(chǎn)營(yíng)造安全、高效的自動(dòng)化環(huán)境。
面向飲料制造商的MES系統(tǒng)
全球聞名的阿華田和可緹娜巧克力麥芽飲料生產(chǎn)商Wander股份公司，通過在生產(chǎn)過程中引進(jìn)ABB的制造執(zhí)行解決方案（MES），提高了自己的生產(chǎn)效率和靈活性。阿華田與可緹娜不僅味道可口，而且他們已經(jīng)成為世界各地孩子們的早餐中不可缺少的一部分。尤其是阿華田，經(jīng)過100多年的發(fā)展，由于含有麥芽提取物、牛奶、可可粉，而且維生素豐富，成為孩子們營(yíng)養(yǎng)食品飲料的不二之選。
Wander位于瑞士諾埃內(nèi)格的工廠是最早的阿華田工廠之一，經(jīng)過幾十年的發(fā)展, 其生產(chǎn)設(shè)施面臨著產(chǎn)能和靈活性需求不斷提高的挑戰(zhàn)。因此，為了提高效率和靈活性，Wander開展了一個(gè)現(xiàn)代化改造項(xiàng)目，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行升級(jí)調(diào)整。
阿華田和可緹娜混合飲料的生產(chǎn)，一直由ABB自動(dòng)化平臺(tái)系統(tǒng)800XA控制。提高生產(chǎn)效率和靈活性的需求，促使Wander裝配了制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。隨著ABB的MES、企業(yè)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（ECS）的引入，Wander如今實(shí)現(xiàn)了縱橫向全面集成，囊括從原料進(jìn)廠、生產(chǎn)直到成品，從ERP系統(tǒng)到車間管理的所有環(huán)節(jié)。
業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的同步、工廠各類活動(dòng)的透明化，以及生產(chǎn)改進(jìn)和優(yōu)化創(chuàng)造了條件。
現(xiàn)代化改造
MES系統(tǒng)實(shí)施是該廠規(guī)模更大的現(xiàn)代化改造項(xiàng)目的一部分，其中包括建筑物的調(diào)整，以及物流作業(yè)的高水準(zhǔn)自動(dòng)化（例如，將立體倉庫與生產(chǎn)、自動(dòng)引導(dǎo)車相連）。對(duì)相關(guān)各方而言，主要的挑戰(zhàn)在于改造過程中需要保持生產(chǎn)和物流作業(yè)的連續(xù)性，避免大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)中斷。當(dāng)然，工廠還必須始終保持高水平的產(chǎn)品質(zhì)量、衛(wèi)生條件和服務(wù)。
新建的原料和散裝產(chǎn)品倉庫，在優(yōu)化生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用。得益于MES數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)化和自動(dòng)化，物料控制和生產(chǎn)過程的追蹤變得現(xiàn)實(shí)可行。之前依靠人工書面記錄的產(chǎn)前操作工序——譬如原料預(yù)稱裝，現(xiàn)在也可以通過系統(tǒng)來執(zhí)行。操作員由稱重裝置引導(dǎo)，利用符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)的工作臺(tái)和條形碼掃描器進(jìn)行操作，從而始終保證生產(chǎn)過程精準(zhǔn)高效。
自動(dòng)配料
現(xiàn)在，新系統(tǒng)控制著各種產(chǎn)品的工序選擇列表。從ERP系統(tǒng)下載生產(chǎn)訂單時(shí)，MES系統(tǒng)開始執(zhí)行批次處理并調(diào)配必要的原料，原料將通過叉車（AGV）從高架倉庫中進(jìn)行運(yùn)輸。接著，對(duì)所需的干混配料進(jìn)行混合，根據(jù)配方選擇混干或混濕，隨后將其干燥，干燥混合物將被磨碎并裝瓶。
此系統(tǒng)掌控著全部配方——從原料稱重到實(shí)際混合工序，其中包括所有供料的自動(dòng)化定量給料。在自動(dòng)化的生產(chǎn)環(huán)境中，一旦稱重與混合工序中出現(xiàn)任何偏差，系統(tǒng)都可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)并中斷工序，錯(cuò)誤率也隨之降低。
原料處理與庫存
新系統(tǒng)改善的內(nèi)容還包括原料處理。在這個(gè)項(xiàng)目開展之前，乳清粉和可可粉被裝入25kg的袋子里進(jìn)行運(yùn)輸。如今，這些配料被裝入大袋子，存放在日容量5000kg的倉庫中。這些變化意味著Wander減少了裝料和進(jìn)料工作量，原料處理浪費(fèi)也顯著降低。MES系統(tǒng)的關(guān)鍵功能在于它對(duì)生產(chǎn)過程相關(guān)的所有材料、設(shè)備、人員都可全程無縫進(jìn)行跟蹤。庫存也在新系統(tǒng)中得到了改善。在消耗材料時(shí)，材料用量會(huì)在ERP系統(tǒng)中預(yù)定，這樣庫存就能一直處于正確的更新狀態(tài)。這保證了材料的及時(shí)訂購，避免采取糾正措施和計(jì)劃外停工。