施耐德電氣：助力“健康中國”，賦能食品飲料行業高質量發展
http://www.sharifulalam.com 2024-08-06 14:30 來源：施耐德電氣（中國）有限公司
《“健康中國2030”規劃綱要》提出，要明確“普及健康生活、優化健康服務、完善健康保障、建設健康環境、發展健康產業”五方面的戰略任務。在這其中，食品飲料行業，作為“健康食品”的主要提供者，承載著滿足人民群眾日益增長的健康需求、促進國民健康水平提升的重要使命。近年來，我國食品飲料行業蓬勃發展，2023年市場規模約為11.71萬億元，并呈現強勁的增長勢頭。與此同時，伴隨居民人均可支配收入的提升和消費觀念的轉變，消費者對食品飲料的期待不再僅限于口味、營養和安全性，還對產品的多樣性、創新性和環保性提出新需求。完善食品安全標準體系，建立食品全程追溯機制，嚴守從農田到餐桌的每一道防線，成為整個食品飲料行業的共同目標。
在此背景下，食品飲料生產企業迫切需要利用數字化技術簡化運營，部署更智能的設備，實現各生產環節的互聯互通，并整合從原材料、供應鏈到產品交付的整個生產過程。作為全球能源管理和工業自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣擁有覆蓋食品飲料行業全生命周期、軟硬件一體的數字化解決方案與服務，通過為用戶企業帶來技術先進性、工藝流程標準化、透明可追溯三大核心價值，提升生產效率，增強制造全流程的透明度和可追溯性，助力食品飲料行業提升數字化、智能化和綠色化水平，最終滿足消費者日益提升的消費需求。
先進技術，讓食品飲料的生產靈活高效
在食品飲料行業，技術先進性是企業適應市場變化、提升競爭力、實現可持續發展的關鍵。借助先進的數字化技術，一方面能夠準確管理與產品配方相關的物料交易和質量測試，靈活調整包裝產線；另一方面可以為企業提供靈活的、指導性協作工具，提升決策支持和團隊效率，優化制造流程，降低工人工作強度和復雜性。
先進的制造執行系統能夠讓食品飲料生產商在生產環節實現物料的按需調度、配方的精細管理和計劃的靈活調整，進而提高效率、降低成本。對此，施耐德電氣全面的MOM系統，可以幫助食品飲料企業實現柔性化生產、精細化加工、精準化管控，同時監控成本與能耗，避免能源與生產資料的浪費，提高運營管理水平，實現高效的精益數字化管理。某大型企業的食品工廠通過部署施耐德電氣MOM系統，打造從備料、投料稱重、配方管理到質量跟蹤、績效分析的全流程管理，不僅實現了端到端持續的透明化跟蹤，還為該企業提高了約9%的生產效率。
高效的數字化工具是食品飲料生產商優化工廠資產管理，保障日常運營，實現產品按期交付的關鍵保障。在工廠基礎設施的建設過程中，施耐德電氣資產信息管理平臺可幫助食品飲料企業搭建工程項目數據中心，將數據資產化，并為打造數字孿生工廠奠定基礎。在資產信息管理平臺的助力下，某乳業領域領導企業，成功打造國內食品飲料行業的數字化交付樣板，為推動中國乳業的全面升級樹立了典范。在數字化交付的基礎上，食品飲料企業還可通過AVEVA PI System運營大數據管理平臺采集、存儲和傳遞可信的高質量運營數據，實現生產過程可視化，從數據分析中挖掘洞察和價值。
為確保日常生產的連續運行，施耐德電氣創新性地推出預測性維護解決方案，基于“振動機理+數理模型”的設備故障預測與診斷系統，結合工藝數理模型故障診斷工具，用戶可預測和診斷設備的全部故障類型，從而在故障發生之前及時采取行動，防患于未然。某跨國啤酒企業佛山工廠此前每年需要投入大量設備維保費用于維修和備件采購，如今得益于施耐德電氣的預測性維護解決方案，工廠設備的平均維護時間顯著降低，設備使用壽命延長10%，機器可用性提高25%，生產連續性提升20%。
在產線之外，施耐德電氣FMCS廠務管理控制系統具備實時數據監視、設備事件和報警、統計分析、報表管理等功能，可實現能源動力系統的遠程集中監控，提高各子系統的運行可靠性，為確保整個工廠的高效運營與安全合規提供了重要保障。在某著名乳業現代健康智慧谷項目中，能源集控系統是其數字化系統的重要組成部分。通過部署施耐德電氣FMCS廠務管理控制系統和能源管理系統，該企業實現了全廠動力和暖通系統的集中管控和用能數據的智能分析，年能源成本減少5%。
工藝流程標準化，保障產品質量穩定如一
在食品飲料行業，配方和制作工藝的標準化與數字化能夠保證口味的一致性，實現貫穿整個制造流程全周期的質量管理、固定化操作，并排除人為干擾。這不僅有助于企業內部管理的優化和風險控制，還能響應消費者對透明度和可追溯性日益增長的需求，從而在競爭激烈的市場中建立起品牌優勢和消費者信任。施耐德電氣的數字化解決方案可以幫助用食品飲料企業實現工藝流程的標準化，確保產品質量一致性、增強消費者對食品安全和健康的信心的同時，降低生產成本并提升生產效率，實現規模化生產。
以啤酒釀造工藝為例，在生產中，酒廠需利用硅藻土對酒液中酵母、顆粒等雜質進行吸附去除，提高啤酒品質。一方面，過濾機進出口壓力、酒液濁度溫度含氧量等參數作為工藝生產中重要監測的質量指標，對企業的工藝流程標準化有著很高要求；另一方面，在保證優質出酒的同時，企業也需權衡成本與效率。面對這些挑戰，某國際啤酒巨頭的過濾機采用了施耐德電氣的智能算法控制系統，由人工智能模型代替原手動控制或設定值控制，綜合質量、成本、效率等整體指標，在規則的約束下，實現了全局最優解，并在保障質量的前提下，使成本最低、效率最高。
不只啤酒釀造，很多食品飲料的生產過程都涉及復雜的過程控制，需要同時兼顧多個工藝參數和變量。施耐德電氣先進過程控制系統（APC）是一個基于多變量模型預測控制算法（MPC）的先進過程控制軟件包，通過收集的歷史數據辨識出過程中各種變量之間的動態數學關系，計算被控變量在未來時段的變化趨勢，從而實時更新控制策略。
透明可追溯，建立食品飲料行業的安全防線
隨著消費觀念的升級，消費者開始關注食品飲料生產的全流程，他們希望食品飲料生產的全流程安全、透明；同時也希望產品的生產可以更加綠色、低碳，符合可持續發展理念。與此同時，我國出臺多種政策，從法律法規、監管體系、標準體系等方面加強食品飲料行業供應鏈的溯源水平，施耐德電氣的數字化解決方案則能助力行業客戶提升制造過程的透明化和可追溯性。
實現制造全流程透明和可追溯的前提是工廠設備的互聯互通。施耐德電氣ProLeiT過程控制解決方案，可滿足企業從企業級、車間級、產線級到設備級的全面控制需求，使食品飲料的生產過程更具可持續性和韌性。其中，ProLeiT Plant iT解決方案集成了訂單、批次、配方、物料管理等MES功能，可提供豐富的信息化系統的接口，能夠與企業資源計劃ERP、實驗室信息管理系統LIMS和產品全生命周期管理系統PLM等相結合，這為工廠后續數字化、智能化改造打下基礎。而ProLeiT brewmaxx系統，除了集成Plant iT的標準功能外，還加入了釀造行業特有的工藝與流程方面的應用，為釀造行業提供端到端的一站式全流程解決方案。
目前，施耐德電氣ProLeiT過程控制解決方案已經在休閑食品、乳制品、飲料、釀造等各個子行業有完善的解決方案和豐富的成功案例。比如，施耐德電氣ProLeiT brewmaxx應用系統幫助某全球頂尖洋酒公司打造了多個工廠全球統一標準化且靈活部署的生產控制解決方案，使得該公司在國內落地的首家工廠實現了全工序軟件和硬件的高效聯通，能夠進行快速精準的配方及訂單管理。
在此之外，提升設備清洗環節的透明可追溯是食品飲料行業的另一重要關注。設備清洗是食品飲料生產中必不可少的一環，這一過程關乎產品質量和安全，必須符合嚴格的健康和安全標準。對此，施耐德電氣CIP Optimize在線清洗顧問能夠監控CIP實時運營，完整記錄CIP過程數據，分析評估清洗過程優化可能性、計算潛在節約量，在提升可追溯性的同時，還能幫助客戶在CIP環節實現節能高達30%，水和化學品節約5%，生產率提高15%。
當下，食品飲料行業正在經歷深刻的數字化轉型之旅，如何確保原料從進廠到生產再到交付全過程的質量穩定與透明可追溯，已經成為構建“健康食品”乃至“健康中國”的重要支撐之一。基于在食品飲料行業的深厚技術積累和實踐經驗，施耐德電氣通過提供從咨詢到落地、從硬件到軟件、從自動化到數字化的全方位解決方案和服務，以技術先進性、工藝流程標準化、透明可追溯三大核心價值，推動食品飲料行業在價值鏈每一個環節的數字化轉型，為“健康中國”建設貢獻力量。
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