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传统食品行业该如何实现数字化转型，它将会给食品生产带来 ...

2023-2-16 08:34| 发布者: 夏梦飞雨| 查看: 112| 评论: 3

摘要: 传统食品行业该如何实现数字化转型，它将会给食品生产带来 ...

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奢侈品回收 2023-2-16 08:35 引用

谢邀。
之前写过一篇关于智慧工厂的文章，里面提到过调味料加工赛道的数字化转型国内的一些解决方案——不过局限于经验和全流程技术链路的不足，我们姑且称之为工业3.5。今天这篇我试着从更深入的角度来看下国际上最头部的数字化解决方案——完全体的工业化4.0是什么样的，这次我们把范围扩大一些，以整个传统食品行业为例。传统行业的模式痛点其实说到数字化转型，一线的从业者可能比较有经验。正好之前和几位前宝洁员工、现从事食品咨询行业的朋友聊天，大家都普遍都提到了几个问题，这些问题也是目前国内传统食品行业所一直面临的痛点：首要的就是传统模式下的粗放型生产与管理，依赖人工因素，缺乏客观数据的闭环系统——比如数据的收集与分析、人工操作的评估与反馈，都会影响产品稳定，却很难监控。尤其是生鲜、水果等品类的加工行业，整体自动化程度不高。其次是生产模式跟不上产能需求的调整，产能尖峰效应突出，淡旺季明显。大多数食品行业市场变化快，全年产能无法平均分布，有明显的淡季和旺季，时常出现生产过量或缺货断货等问题——由此引起的人效分配、设备调度等问题很难解决。市场需求变化快，消费者口味变化快，食品、饮料消费产品的生命周期短，且品类多而杂。整个运营链路需要上游的降本增效来支撑此外，还有包括精细化管理、数据价值挖掘、客户价值优化等等，也都是老生常谈的问题，对于我国绝大多数食品相关的企业来说，基本都绕不开它们。有趣的是，朋友们聊到的解决方案也比较一致——数字化。但具体怎么个数字化法，每家咨询公司或者服务商给的答案都不一样。而对于食品企业本身来说，除了极个别有钱有资源的大厂可以自己试着用几年时间摸索和搭建一套数字化体系，大多数人的选择其实并不多。这其中，最重要的一个问题是：什么样的外部解决方案，才是具有普适性和全链路性的答案。
这里先思考一个前置问题：数字化的本质是什么？答案也很简单——以人为本，横向打通设备、原料和生产流程的每个环节。所以，让我们先站在一个食品行业管理者的角度来思考一个问题——对于工厂的生产、管理，甚至能源的调度，最应该关注的点是什么？其实回顾之前提到的几个痛点，答案也比较清晰：数字化转型关键点——设备的互联首先，我认为最重要的一点是怎样才能用最小的代价打通各个设备与系统之间盘根错节的数据通路。传统生产模式下，存在大量异构的边缘系统及设备，互相之间独立，内部耦合，就像企业里的一个个孤岛。而由于缺乏传感器等感应装置，很多设备单元或模块甚至都无法将数据高效的收集、回传——从生产底层就阻断了数字化物联网的可能性。所以，要从底层架构上优化这些问题，把粗放型生产管理转向精细型数字化。数字化转型关键点——故障的解决其次，还有一个困难是如何在随机、无法预测的故障发生时，保证产品的市场供应和生产线的正常运转。这就需要数字化能力所提供的问题解答，包括：生产设备有没有问题？如果有问题，需不需要维修？哪部分的问题？应该修哪里？什么时间维修or升级最合适？理想状态下，工业4.0中设备的数字化运维管理可以通过一系列手段来完美回答这个问题，实现资源最优化的维修策略——这呼应了降本增效的痛点和需求。数字化转型关键点——能源的优化而在整体工厂从硬件到顶层的设计上，还有一个很重要的环节：能源。它意味着能耗、能效比和节能减排目标的多重叠加。不过，不同行业针对能效管理和数字运维各有所需，一些传统的解决方案还停留在工业3.0时代下的普适性答案，想要一招鲜，吃遍天。而最优的做法是依据不同客户不同行业属性，开发不同的细节特征，但集成在同一套电气能效管理及数字化运维平台——就像类与实例的关系。工业化4.0——最值得借鉴的方案具体到方案上来，如果你了解数字化咨询行业，应该听过几家最常见的工业数字化服务商——施耐德电气、西门子、通用电气等等，这些都是工业化领域的巨无霸。以施耐德电气为例，这家企业作为世界上最早的电气能源与自动化集团，依托过去100多年、横跨两次工业革命的技术积累，和其他几家巨头一样，其在工业4.0+数字化这方面的技术成熟的可怕——虽说国内几乎很难在短时间内有类似能力的服务商出现，但也一直在尽力追赶。作为常见的品牌，比如雀巢、联合利华、汇源等头部食品厂商的数字化转型方案合作方，施耐德电气在这食品行业数字化转型的方案也是一个比较值得借鉴和学习的标准答案，它从上到下，在各层级的数字化问题上给出了一套完整可行的解法。第一点是设备的互联。

施耐德电气MOM系统来作为人、设备和系统之间的沟通桥梁。它的特点比较明显，比如一个平台支撑多个应用、可与其他信息系统集成、支持设备等多源数据接入，实现生产业务的全覆盖，包括：生产排产与调度质量保障与控制设备运行与效率等等一句话来说，施耐德电气MOM系统的基本定位是从边缘层（设备、系统）到数据中台，再到业务层，通过多样、丰富的接入服务来满足食品行业中新老设备的数字化底层链接。

具体来看，有几个比较有意思的点可以分析分析。比如生产指挥与调度，施耐德电气MOM系统可以按订单组织生产，统一安排、统一调度，实现对生产过程指导生产排产与调度和精确追溯。而在质量控制方面，施耐德电气MOM系统可以帮助数字化生产规范管理，并与工单关联指导作业执行，比如：生产驱动质量检验，检验结果迅速反馈现场实时统计过程控制，提升质量控制水平值得一提的是，在食品加工行业，施耐德电气MOM系统还可以轻松实现可视化的生产监视，包括：图形化监控：生产过程中的主要数据监控、关键设备监控过程分析：提供多种图形化的参数分析工具、重要状态参数的历史趋势异常报警：可组态的报警，并且支持报警分级

如此一来，从设备到控制再到运营，施耐德电气MOM系统通过各种形式将生产计划、进度、库存等信息等清晰地表现，以便任何人都可以及时掌握管理现状和必要的情报，从而能够快速应对。
第二点是故障的解决。施耐德电气给出的答案是 EcoStruxure预测性维护顾问- EcoStruxure Predictive Maintenance Advisor ——基于智能感知技术，利用设备机理+数理模型驱动的一种AIoT智能故障预测诊断技术，对设备保养维护。

同样也是基于自底向上的机械部位感应，来发现、监控和预测可能发生的设备故障、设备能力缺陷等等一系列问题，它最大的意义是未雨绸缪的遏制“可能性”，所以叫预测性方案。故障诊断和检测其实有很多数字化服务商也在做，底层逻辑也大差不差，但施耐德电气的这套方案主要优势是在于云边端的集成服务，一套招数解决所有细节，也可以和其他平台联动。此外，和3.0时代的“延迟检测”的最大不同点在于，EcoStruxure预测性维护顾问可以提供专业的设备故障诊断定位及维修建议——这一点依赖于云端故障专家库，系统可以提前预测设备故障及具体发生部位，同时分析出故障可能发生的原因并给出维修建议。而在平台上直接推送给客户，方便及时排查故障隐患，防止更大运维事故发生。还有一些比较人性化的优点比如历史报表自动/手动生成与维修建议查阅、设备全生命周期数据积累及特征分析功能等等，可以让生产管理者更深入的理解设备的运行状态、提升专业运维能力。总的来说，预测性维护解决方案的几大优势可以总结为：缩短生产设备非计划停机时间，提高生产效率降低维修费用、提升巡检效率、提高食品安全对设备进行数字化管理，提升管理效能、降本增效提高竞争力
第三点是能源的优化。和传统的工业生产力工具不同，施耐德电气的切入点也比较有趣：针对不同场景，提供全面支持。一个比较公认的需求是：双碳背景（碳达峰、碳中和）下，能效管理愈发需要精细和全面。对食品加工企业来说，不仅要考虑到降低能耗成本、提升能源效率，还需要根据不同场景和行业特性做到量体裁衣，以贴合行业需求。施耐德电气食品饮料行业能源管理解决方案是个很标准的全流程解法——从规划设计咨询-部署上线-交付运营-优化咨询-节能立项落地的完整闭环交付模式。

它的软件架构也分为设备层、数据采集与集成层和业务应用层，而且得益于上面提到的施耐德电气自主研发的物联引擎X-IoT的强大性能，每一层都有单独的架构设计和功能服务，比如：在规划设计阶段，基于已有的专家数据和信息技术，帮助企业评估用能现状，搭建能源管理体系，梳理能源管理需求，提供定制解决方案在开发部署阶段，实现跨系统数据集成，通过丰富的食品行业库，优化项目节点，降低整体成本，安全高效部署上线最后，在运营阶段，食品饮料行业能源管理解决方案还会通过系统量身定制对比分析、计算、预测、追踪、呈现等功能模块，直观反映出企业的能源、载能工质的消耗情况及其相关数据的展示。值得一提的是，在整个生产周期中，食品饮料行业能源管理解决方案还会进行能源超标告警（包括能源类型、超标时间、使用车间等）自动报警。而结合施耐德电气能效专家建议，EMS最终会提供优化方案。总的来说，从这三个基本需求出发，施耐德电气的数字化转型方案提供了从战略级、运营级到技术级全流程的数字化咨询服务——给包括我国工业企业、食品饮料等企业提供了学习、借鉴的最佳模板。
最后聊两句别的。依托于如今通信技术、人工智能领域的进步，工业生产已经逐渐进入了4.0的过渡区，而对于90%以上的食品企业来说，标准化、数字化、高能效、高有效的管理模式和生产方案，可以很大程度上提高产量、质量和生产安全——其实这已经超越了咨询本身的意义，更像是一场更小、但更新的数字化工业革命。它极大解放了行业生产力，也优化了生产关系，让企业从工厂、数据到运营层面都趋近于行业最新的前沿水准，并带给整个市场一些良性的周期因子，从而帮助很多品牌在如今这个艰难的经济环境下走的更远。
奢侈品回收 2023-2-16 08:35 引用

说到食品行业，不得不说的一个代表就是《舌尖上的中国》，节目的横空出世，唤醒了大众味蕾的新一波热潮，也提高了人们对于多样、美味的高品质饮食的欲望和诉求。食材冷链、连锁扩张等业务成为了满足日益增长的美食诉求的依托，带动了食品饮料行业的新一轮发展。因此催生了更多的商业模式和更成熟的行业架构，包括建立庞大的物流体系、集团化的美食连锁等。

与普通消费品行业不同的是，食品行业本身的产业链流程长、管理复杂，包括了原材料种植、采购、仓储、加工、物流、销售等一众环节，再加之规模化，各种问题也就产生了。任何一环出了问题，留给消费者的都是各种各样的疑问：这个野生菌是不是真的产自云南？ —— 食品溯源问题街头这家连锁店的食品貌似比街尾那家做的好？ —— 品质管控这么多的食材是不是都足够新鲜？ —— 质量管理某品牌辣酱换了辣椒后是不是味道变了？ ——品质管理……食品的产业链越复杂，暴露的问题、涉及的方面都会越来越多。若采用的方式方法不对，那么随着规模的扩大，各种问题不仅会几何倍增长，更会以难以收拾的局面暴露出来。那么，为了解决问题，提高品质，传统工业的升级路径也为食品行业提供了一个很好的解决方案——数字化。数字化不是万能良药，但针对食品行业存在的痛点，却可以刚刚好地对症下药。一、食品行业为什么要数字化数字化的概念这里不做冗述。首先要清楚食品行业的绝大多数内容本身就是可以数字化的。比如：保质期是对可用时限的数字管理；调料的用量是对口味的量化；发酵的时长是对口感的把控……食品行业的许多标准、经验都是可以用数字来标记和管控的，把这些都量化并智能化管理起来，就是数字化要做的事情。但需要注意的是，并不是所有的场景都适合采用数字化。越复杂、越具有规模效应的场景，数字化的价值越凸显。只开一个小卖铺，简单记记就能管理得很好，不需要复杂的数字化智能管理，但如果你管着十数个大型商超，数字化会让你事半功倍。纵观整个食品行业，以下是数字化主要能达到的效果。食品安全：对所有食材进行全流程的精准管理，保证食材的新鲜、安全。同时，数字化也是食品监管和安全分析的必要基础。制造效率：可模块化的流程，可以帮助企业控制运营成本、节约原料耗材、降低次品率等。保持品质：对于工艺复杂的食品饮料品种，数字化管理是保持口感、保证品质的有效方法，避免类似成分比例波动造成品质下降等情况的出现。二、食品饮料行业数字化的主要应用场景从食品饮料行业的整体价值链来看，食品饮料行业数字化最主要的两个场景是制造端和营销端。制造数字化是建立柔性、高效的制造供应链，围绕用户需求实现敏捷设计、高效生产、品质把控和快速上市，并实现成本最优。营销数字化是通过不同的消费分析，把合适的产品传递给精准定位的用户，同时捕捉新需求，用于驱动产品的精准投送和创新迭代。这里有趣的是，，有研究提出过基于社交媒体或电商的数字食品营销，可以影响消费者的食品选择和偏好。整体来看，当前食品行业的数字化仍主要侧重于制造数字化，涉及工业生产线流程的往往都更加艰巨且漫长。各大电商平台在营销数字化上已经做了非常多的工作，毕竟像京东、阿里、拼多多…有那么多算法工程师夜以继日地研究着精准推送。三、食品饮料企业实现数字化能源管理的主要解决方案在讲数字化方案之前，首先要明白的一个事情是，数字化主要是解决规模化过程中人力难以精准实现的问题，但像是怎么制定配方、如何设计完整的生产流程等，这些还是由人工来制定的。不能神化数字化，但也万万不可低估其潜在能量。数字化的解决方案可以通俗地理解成是软件平台系统，但这个平台会与整体的生产线紧密贴合，与无数的传感器、控制装置联动，作为整个生产线的指挥官和加速器。在食品行业的数字化转型方面，各大工业厂商也是八仙过海各显神通。要理解食品行业数字化解决方案的框架，这里就以施耐德电气MOM系统为例进行说明，整体的框架如下图。

不难看出，整体的解决方案有几个特点：一是与生产现场紧密结合，是整个控制的基础；二是涵盖生产、质量、设备管理、用能管理等多环节的方方面面，实现全局的可观、可测、可控、可优化；三是建立了如大脑一般存在的“生产驾驶舱”，作为神经中枢，带动全系统形成有效的协调，实现降本增效、高质量生产。整体来说，在一套数字化解决方案成功调试投入使用后，预期可以达到的效果包括但不限于：更短的产品创新周期、更高的质量和安全性、标准化的配方和工艺以保证口味一致性、全流程透明化精益管理、提升效率、减少浪费，降本增效等。在上面框架的基础上，同样用几个施耐德电气MOM系统的案例来说明：1. 涪陵榨菜的青菜头管理传统的榨菜生产需要大量人工操作，青菜头需要经过清洗、切分、脱盐、脱水、拦料、称重、包装等一系列流程才能成为一件商品。这些流程相互交错且复杂，依靠人工非常容易出现管理混乱的情况。通过建立数字化的生产平台，减少了30%的人工成本和10%的原料损耗，生产稳定性也提高了约16%。2.酿酒厂的工艺管理类似地，国外很多啤酒厂也从数字化转型中获益良多，比如南非某啤酒公司旗下的酿酒厂Newlands，通过数字化改造，材料损失每年降低0.8%，每百万瓶的次品数量减少19000瓶。同样的，施耐德电气MOM系统在饮用水、咖啡、油脂、乳品、制糖等领域都有很多成功案例。四、对行业将产生哪些深远的影响数字化除了对企业自身生产、收益的增益外，其实也会给行业整体带来一些更深化的影响，以下仅为抛砖引玉的一点思考。 1. 食品行业业务线交错复杂，传统业务中业务线条之间相互独立，导致生产牵制和资源浪费。数字化其实是从另一个维度打通了各业务线之间的壁垒，为资源共享创造了条件，当然这也是未来产业链进一步整合、价值链进一步贯通的基础。2. 打破“孤岛”，真正将传统行业与数字世界相映射，也为更多基于数据的增值服务奠定了基础，可以有效推动商业模式、商业生态关系的迭代升级。
wanhuLee 2023-2-16 08:34 引用

在某个知名乳品厂的忙碌上午，办公室里收到从邮件、电话、传真等渠道来的各地大量订单，客户们都急吼吼地要货。这是食品行业内一个再常见不过的场景了。繁荣的市场、迫切的需求自然令老板喜笑颜开，但是负责排产的工作人员却极有可能是眉头紧锁，此时的他可能捧着一大堆订单抓耳挠腮，不知道该如何快速有效地排产，以便尽可能满足客户的产品交期要求。这里面涉及的原因可能比大家想象的要复杂，因为市场需求瞬息万变，导致订单排产不断变动，通过手动的方式，比如通过excel或者纸质这种“半远古”方式进行排产，一方面必然是费心费力，同时还不一定合理，很难实时兼顾统筹设备、原料、人员这些资源要素是否满足排产要求。那么，问题就来了：如何灵活、快速且有效地排产，使得在满足用户交期需求前提下实现产能最大化，这便是行业的一大痛点。数字化、信息化和智能化是目前高效实现产业赋能，提升行业生产效率的不二法门。这对于食品行业也是同样如此，为了解决有序排产，满足用户交期需求并实现产能最大化，我们必须构造数字化的食品工厂，用数字化、信息化和智能化的手段来重塑食品生产行业。而行业内普遍采用的施耐德电气MOM系统，就是一套先进且落地的解决手段。而施耐德电气所采用的MOM系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，可以为企业提供涵盖制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板等全要素的生产过程信息化管理能力。在生产过程中实现底层数据集成分析与上层数据集成分解等，为企业打造一个扎实可靠、全面可行的制造协同管理平台。而这其中，施耐德电气作为行业领军力量，有着大量施耐德电气MOM系统成功经验，以下就是施耐德电气主推的行业MOM解决方案整体架构图，非常好的解决了食品生产制造行业的核心痛点。

施耐德电气食品行业的MOM系统整体架构，展现的是面向智能制造的工业4.0数字化工厂的总体架构，自底向上助力企业实现韧性、高效和数字化转型的诉求。他结合食品制造领域的行业特征，更加聚焦于生产排产与调度、质量保障与控制、生产跟踪与消耗控制、设备运行与效率以及能源监视与统计等核心环节。在顶层的理念和模式上，施耐德电气的行业MOM系统是一次对食品生产行业的革新和重塑。在管理理念上实现了传统行业运营管理的三大转变：将职能管理变为流程管理、经验管理变为科学管理、事后处理变为过程管理。同时在设计上做了非常大的突破，实现从传感器到大数据的多个层级的数据融合，支撑了制造企业的高效协同运营。并且在交互方式上进行了提升，通过各种直观的形式，将生产计划、进度、库存等信息清晰地表现，以便工作人员及时掌握管理现状和必要情报，并作出快速应对。具体技术途径上，施耐德电气MOM系统从五大核心环节高效赋能食品制造行业，快速重构行业的管理水平

生产指挥与调度方面，通过均衡化的生产排程，柔性化的实现生产调度和实时生产监视，更好的完成生产作业控制。质量保障与控制方面，通过数字化生产规范管理，并与工单关联指导作业执行，基于生产驱动质量检验，并将检验结果迅速反馈现场，有效完成实时统计过程控制，提升质量控制水平。生产跟踪和消耗控制方面，完成生产物流一体化运作，实现物料防错和批次信息自动记录，以及物料消耗实时记录和统计。设备运行与效率方面，基于TPM的设备运维管理，通过预防性实时统计过程控制，提升质量控制水平。能源监视与统计方面，通过全过程的食品饮料行业能源管理解决方案，完成实时监控和对异常数据结果的报警。通过全面的能耗分析，找到问题点，为管理节能提供支持。在优化流程与管理的基础上，施耐德电气MOM系统进一步释放了大数据对于工业企业的无限潜力

针对企业生产的数字化、信息化和智能化的目标，数据可以说是一切目标实现的“基础原料”，施耐德电气MOM系统完善形成了解决数据获取、处理和应用的一揽子技术方案，形成一体化面向底层打通、中台融合和上层应用的全栈服务模式。在数据获取方面，能够非常普适性的满足新老工业设备的接入能力，对于硬件设备，他能够兼容适配近乎所有的主流工业品牌以及广泛的工业设备类型，通过对各类网络协议、数据库的支持实现信息系统与数据的集成，在此基础上利用主流的工业协议实现信息与数据的互通。在食品制造工厂内，可以完善的收集来自各个层面、各个维度的异构数据。

在数据分析和处理方面，运用业界通行的数据中台理念，形成了丰富的计算服务能力和大规模计算存储能力，提供了多种行业分析诊断模型。面向大规模的海量数据，拥有百万数据点分钟级别的计算能力和30万数据量秒级读取和写入能力。除此之外，还统筹兼顾了成本和安全两大要素，支持10倍压缩能力，大幅节约存储成本，并利用全方位的审计、监控和日志记录保障了细粒度的数据安全。这样一来，从底层收集来的数据，就能得到非常好的分析和处理，支撑对于食品生产的调度、排产的决策。深入设备，EcoStruxure预测性维护顾问- EcoStruxure Predictive Maintenance Advisor ，终极解决食品行业设备的管理痛点食品制造行业中，制造设备是一切的根本，没有设备的良好运行，一切的管理策略、流程优化都是无源之水、无本之木，为了保证设备的良好状态，有四个痛点问题常常接踵而来：我们的设备有没有问题？我们的设备要不要修、我们应该修哪里？我们什么时候修合适？为了解决好设备运维的实际问题，业界的设备运维管理从低到高，实际上分为了五个不同层次。施耐德电气EcoStruxure预测性维护顾问属于第四层的预测性维护，处在较高的技术以及理念水平，他基于智能感知技术，利用设备机理+数理模型驱动的AIoT技术，实现了对设备的智能故障预测诊断，完成了对设备的保养维护。往往能先人一步，在未发生故障的时候实现预测，四大维修痛点迎刃而解。

从施耐德电气MOM系统的理念，到一体化数据赋能，到更接地气、更落地的EcoStruxure预测性维护顾问。这一套组合拳，使得施耐德电气成为了全球食品行业的领跑者

拥有多个唯一的施耐德电气，与全球十大食品饮料企业都有深度合作，雀巢、玛氏等享誉全球的知名品牌都对其青睐有加，相信在生产运营管理、能效管理、人机界面、全自动化包装等领域用于诸多领先技术的施耐德电气，一定会对传统的食品制造行业带来更多的想象力。

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