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挑戰(zhàn)

在過(guò)去三年中，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）不斷修訂新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保護(hù)消費(fèi)者。修訂后的規(guī)定提高了嬰幼兒配方奶粉生產(chǎn)廠家在9個(gè)方面的要求，包括產(chǎn)品安全控制、原材料采購(gòu)、配方產(chǎn)品檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品可追溯性。

在如此嚴(yán)格監(jiān)管環(huán)境下，貝因美建造了安達(dá)三期工廠，新工藝，新管理模式，在中國(guó)產(chǎn)量翻番，年產(chǎn)量增至10萬(wàn)噸。工廠先進(jìn)的連續(xù)生產(chǎn)流程可以超過(guò)20天不停機(jī)。然而，人工數(shù)據(jù)記錄過(guò)程減慢了系統(tǒng)速度。大量的批記錄需要符合CFDA合規(guī)要求，質(zhì)量檢查和記錄保存也是個(gè)瓶頸。

“生產(chǎn)過(guò)程記錄產(chǎn)品信息是食品安全管理系統(tǒng)和CFDA合規(guī)性的要求。”貝因美CIO黎光這樣說(shuō)到。

貝因美需要提高產(chǎn)量以增加市場(chǎng)份額。隨著合規(guī)工作阻礙了優(yōu)化運(yùn)營(yíng)的效率，公司需要一套解決方案，將配方管理集中并標(biāo)準(zhǔn)化，以提高信息集成度并產(chǎn)生更多實(shí)時(shí)的報(bào)告。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，貝因美選擇了羅克韋爾自動(dòng)化的軟件CPGSuite生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。

解決方案

CPGSuite軟件將控制系統(tǒng)和企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)集成，以實(shí)時(shí)跟蹤、記錄和共享生產(chǎn)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程和通用功能的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用庫(kù)有助于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和監(jiān)管的合規(guī)性。

“開(kāi)始一個(gè)新的生產(chǎn)曾經(jīng)是一項(xiàng)耗時(shí)的工作，”黎光說(shuō)到。“例如，操作人員和倉(cāng)庫(kù)工作人員將被告知在特定的時(shí)間手動(dòng)將原奶注入分離機(jī)，有了CPGSuite系統(tǒng)，人們可以自動(dòng)收到工作順序的提示，并協(xié)調(diào)他們的工作。”

該軟件集成了質(zhì)量管理和無(wú)紙化車間、維修執(zhí)行等業(yè)務(wù)分析功能。它使用一個(gè)工作流引擎和操作模型可以滿足任何未來(lái)貝因美的產(chǎn)能提升。

選擇CPGSuite的關(guān)鍵原因之一是系統(tǒng)與工廠里現(xiàn)有混合供應(yīng)商架構(gòu)的兼容性。易集成性提高了整個(gè)安達(dá)工廠控制架構(gòu)的可連接性。分散的質(zhì)量、生產(chǎn)、庫(kù)存和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已被一個(gè)系統(tǒng)所取代。集成化的系統(tǒng)能夠提供整廠的過(guò)程和持續(xù)測(cè)量性能的參考點(diǎn)。在CPGSuite軟件的幫助下，貝因美已經(jīng)超出了只是連接不同系統(tǒng)的范疇。該公司正致力于成為一個(gè)更加互聯(lián)的企業(yè)，一個(gè)能夠在整個(gè)設(shè)施和企業(yè)之間自動(dòng)采集和共享信息的企業(yè)。

供應(yīng)鏈管理也是CFDA，貝因美安全和質(zhì)量努力的一個(gè)重要方面。CPGSuite系統(tǒng)使公司能夠?qū)崟r(shí)從原奶到配方粉追蹤和追溯。由于生產(chǎn)數(shù)據(jù)是從下游自動(dòng)采集的，因此性能目標(biāo)的偏差很快就能被識(shí)別出來(lái)。現(xiàn)在，操作中的潛在問(wèn)題很容易被識(shí)別出來(lái)，操作員被警告，問(wèn)題可以很快得到解決。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)是自動(dòng)采集的，以保證準(zhǔn)確的庫(kù)存記錄，并滿足合規(guī)。

成果

作為中國(guó)嬰幼兒配方奶粉行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，貝因美必須制定質(zhì)量和消費(fèi)者保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。羅克韋爾自動(dòng)化軟件解決方案不僅讓貝因美公司滿足了合規(guī)，更超過(guò)了合規(guī)的要求。黎光說(shuō)：“CFDA認(rèn)為，我們的新系統(tǒng)是全中國(guó)嬰幼兒配方奶粉最先進(jìn)的追蹤追溯系統(tǒng)。”

通過(guò)更大程度的將控制系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合提高了系統(tǒng)的可見(jiàn)性，緩解了生產(chǎn)問(wèn)題。由于操作人員正查看著實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)線上的問(wèn)題可以及時(shí)或發(fā)生之前進(jìn)行處理。由于配方管理的集中和標(biāo)準(zhǔn)化，每批都是一致的。將自動(dòng)化引入貝因美有助于減少浪費(fèi)，提高盈利能力。

自動(dòng)化的工作流程將生產(chǎn)率提高了3%。通過(guò)倉(cāng)庫(kù)工人和操作人員通力協(xié)作，縮短了準(zhǔn)備和調(diào)度的時(shí)間，而不是一個(gè)等待另一個(gè)。

通過(guò)減少人工數(shù)據(jù)的采集和錄入，也提高了生產(chǎn)率。貝因美已經(jīng)觀察到僅僅通過(guò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，他們的人工成本就下降了7%， “我們減少了人工采集和錄入數(shù)據(jù)的過(guò)程，這也使得我們可以更好地追蹤和追溯。”黎光說(shuō)，通過(guò)控制和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連接，更多地采集數(shù)據(jù)能夠幫助工廠的整體生產(chǎn)。羅克韋爾自動(dòng)化正在幫助貝因美提高效率的同時(shí)也大大提升了生產(chǎn)質(zhì)量的水平。

精彩觀點(diǎn)

羅克韋爾自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司快消品行業(yè)經(jīng)理劉偉

自動(dòng)化博覽：請(qǐng)簡(jiǎn)要分析一下我國(guó)食品飲料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)。

劉偉：食品飲料行業(yè)整體規(guī)模自2015年下半年以來(lái)持續(xù)回升，經(jīng)過(guò)兩年半的發(fā)展，2018年上半年達(dá)到行業(yè)高位，受經(jīng)濟(jì)基本面波動(dòng)影響，行業(yè)2018年二季度以來(lái)增速有所回落。但隨著中等收入人群日益壯大和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)，后續(xù)市場(chǎng)將逐漸回穩(wěn)，預(yù)計(jì)未來(lái)五年會(huì)維持在6~7%的增速區(qū)間。其中，植物飲品、特醫(yī)食品、白酒、酸奶和燃料酒精等細(xì)分市場(chǎng)將持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)增長(zhǎng)。

綠色消費(fèi)、健康飲食和個(gè)性化需求已成為食品飲料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)：

（1）綠色消費(fèi)的內(nèi)容非常寬泛，從滿足生態(tài)需要出發(fā)，不僅包括綠色有機(jī)產(chǎn)品，還包括物資的回收利用、能源的有效使用、對(duì)生存環(huán)境和物種的保護(hù)等，可以說(shuō)涵蓋生產(chǎn)行為、消費(fèi)行為的方方面面；

（2）消費(fèi)者越來(lái)越在乎飲食健康而非僅僅關(guān)注口味和包裝。低糖、生酮、純天然、植物性替代等一系列健康飲食概念將被更多消費(fèi)者所推崇；

（3）互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)和數(shù)字技術(shù)的加速迭代，推動(dòng)了消費(fèi)者行為習(xí)慣發(fā)生巨大變化，從必需品消費(fèi)、品質(zhì)消費(fèi)，轉(zhuǎn)向個(gè)性化消費(fèi)模式。同時(shí)，來(lái)自市場(chǎng)端多品種小批量的個(gè)性化需求，也對(duì)傳統(tǒng)食品加工企業(yè)提出了柔性化生產(chǎn)這一新的挑戰(zhàn)。

自動(dòng)化博覽：您認(rèn)為食品飲料行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提出了哪些新的要求？

劉偉：隨著新一輪工業(yè)革命的大力推進(jìn)，制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在讓現(xiàn)實(shí)與虛擬世界之間的界限變得越來(lái)越模糊。IT與OT技術(shù)的深度融合將幫助制造企業(yè)改善業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及各部門(mén)之間整體的信息流動(dòng)，從而提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和服務(wù)水平，同時(shí)也對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出了更高的要求：

（1）延展性：縱向打通“業(yè)務(wù)黑箱”，橫向連接“信息孤島”；

（2）安全性：IT與OT融合的信息安全保障；

（3）柔性化：多品種小批量，快速換產(chǎn)；

（4）AI化：云邊端各司其職，邊緣層負(fù)擔(dān)更大算力與基礎(chǔ)智能分析。

自動(dòng)化博覽：針對(duì)這些新的要求，羅克韋爾自動(dòng)化為食品飲料行業(yè)推出了哪些具有價(jià)值的產(chǎn)品或解決方案？

劉偉：2018年6月羅克韋爾自動(dòng)化斥資10億美金，入股全球IIoT領(lǐng)域佼佼者PTC，從而成為IT和OT領(lǐng)域智能制造能力最完整的自動(dòng)化科技公司。聯(lián)結(jié)PTC的ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，Kepware工業(yè)連接和Vuforia增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）平臺(tái)與羅克韋爾自動(dòng)化的FactoryTalk MES、FactoryTalk分析和工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)，羅克韋爾自動(dòng)化已經(jīng)為一半以上的全球前十大食品飲料公司提供了集成信息解決方案，它將使客戶能夠?qū)崿F(xiàn)提高生產(chǎn)率、提升工廠效率、降低操作風(fēng)險(xiǎn)和更好的系統(tǒng)互操作性。

CPGSuite結(jié)合了羅克韋爾自動(dòng)化在包裝消費(fèi)品行業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建為一個(gè)采用面向服務(wù)式架構(gòu)的復(fù)合應(yīng)用框架。CPGSuite提供可擴(kuò)展、基于價(jià)值的應(yīng)用程序，幫助客戶提高供應(yīng)鏈效率、遵循法規(guī)合格性準(zhǔn)則和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性目標(biāo)。 CPGSuite結(jié)合基于庫(kù)的內(nèi)容制定個(gè)性化解決方案并讓員工能輕松迅速采納優(yōu)化價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。經(jīng)CPGSuite用戶驗(yàn)證的效果包括：生產(chǎn)成本縮減達(dá)18%、產(chǎn)量增加和損耗減少達(dá)10%，首次合格率提高達(dá)12%等。

ICT磁懸浮智能輸送系統(tǒng)采用類似直線電機(jī)的原理，通過(guò)控制直線軌道上線圈的磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)帶永磁體的小車進(jìn)行移動(dòng)。用于取代現(xiàn)有的皮帶輸送系統(tǒng)。帶來(lái)的好處有，各小車獨(dú)立控制，互不干擾，適合同一生產(chǎn)線制造多種產(chǎn)品從而實(shí)現(xiàn)柔性制造，同時(shí)容易維護(hù)，空間少，速度快也是這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)使用鏈條、皮帶和齒輪。在生產(chǎn)需要切換時(shí)，這種機(jī)械設(shè)計(jì)方法需要進(jìn)行耗時(shí)的硬件機(jī)構(gòu)調(diào)整，而智能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)則替換了原有的硬件，代之以簡(jiǎn)單的軟件配置文件，只需按一個(gè)按鈕即可進(jìn)行生產(chǎn)切換。系統(tǒng)使用可編程的獨(dú)立滑車以及直線或曲線軌道，可在機(jī)械系統(tǒng)基礎(chǔ)上增速30%。

此外，CompactLogix TM5480控制器將Logix控制的優(yōu)勢(shì)與基于Windows的計(jì)算能力相結(jié)合。借助商用CPU和獨(dú)立于Logix控制引擎的Windows 10 IoT企業(yè)版操作系統(tǒng)，該控制器提供一個(gè)能夠運(yùn)行第三方應(yīng)用程序的高性能架構(gòu)。在 CompactLogixTM5480的基礎(chǔ)上，羅克韋爾自動(dòng)化在2019年4月16日全球同步發(fā)行了LogixAI模塊，插拔式導(dǎo)軌安裝，輕松實(shí)現(xiàn)邊緣端的AI功能。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年4月刊