企业成功之道：智能运营

如今，全世界的食品饮料制造商都面临着日益严峻的行业挑战。零售商和消费者的需求渐趋增多，监管机构对食品质量的要求日益严格，加之品牌主或企业主迫切需要在打造优质产品的同时，确保盈利能力并实现效率提升，这些问题成为促使行业挑战不断加剧的三大因素。

要解决这些难题，企业和制造商需要引入全新的工业物联网 (IIoT) 和数字技术，以实现持续的流程改进，并把握住生产扩容的机遇。

智能制造可以帮助食品饮料企业以更为先进的全新方式展开运营。

智能制造将之前彼此割裂的流程连接起来，让企业全局性地把握运营状况，实现跨人员、数据和资产的无缝通信。智能制造有助加强实时合作并持续改进各个流程，从而保证企业有序运营。

合适的工具

企业可以通过整合分散的网络、提高生产可视性、加强流程控制，来优化运营、推动效率提升，特别是提升设备更新等复杂活动的效率。此外，更广的信息范围也有助于制造商提高对供应链开发需求的响应度，同时进一步优化按需生产。

具体而言，食品饮料生产商可以借力智能制造技术实现制造运营的转型与优化，其益处包括：

• 提升智能水平：制造信息是深入分析的基础，有助于企业完善运营。掌握实时参数（如温度、压力、烹调时间和原位清洗）信息将有助于企业做出更具前瞻性的决策，来确保食品安全和质量。数据收集、记录和报告过程的自动化也能帮助企业减轻合规工作的负担。

• 企业制造智能 (EMI)：EMI 软件能够组织、关联并呈现生产信息，从而帮助操作人员发现问题并实时做出调整。数据丰富的仪表板能够展示机器或生产线的运行状况，并能在生产参数超过预设限值时通知相关人员。

• 增强控制能力：现代化的分布式控制系统 (DCS) 将全部自动化流程整合到一个全厂系统中。模型预测控制 (MPC)、报警管理和批次管理等 DCS 功能有助于提升工厂效率及运营绩效。虚拟化的服务器和工作站能够帮助企业降低 IT 投资，延长正常运行时间和生命周期。

• 提高机器智能程度：智能机器和设备可以为企业提供前所未有的数据掌控能力。实时数据记录和分析功能可以帮助员工制定更加明智的决策，同时还可以优化机器乃至整个制造流程。

充分挖掘生产潜能

借助智能制造，企业不仅能够在整个生产期间追踪物料流及产量，而且还能让企业找到可以进一步优化运营的主要生产区域。

制造执行系统 (MES) 软件是食品饮料制造业过程控制的一个基本构件。该软件可以使数据收集全面自动化，让企业能够更深入、更直接地了解生产状况，以便让制造商根据运营、商品市场和原材料状况做出更明智的决策，从而有助管理材料差异并提高产量。

如今，供应链可追溯性的重要性日益凸显，能够帮助供应商提高对消费者需求的响应度，加强对产品召回的防范与管理。在现有自动化系统之上增加 MPC 作为智能层后，系统将有能力捕获所有流程的运行参数。MPC 还可以预测流程区域和生产线的状况，然后不断进行调整，以持续提高过程效率。

例如，Miraka 的乳品加工厂引入了一项创新解决方案，旨在发现过程中的待改进环节，同时最大限度提高产量。企业在安装 Pavilion8® MPC 软件并对控制系统进行智能升级后，其旺季产能提高了超过四个百分点，湿度目标指数提升了 0.04%。

对于这些产品而言，即使是小幅的产量提升，也会转变为明显的财务收益。例如，通过最大限度提高物料使用率，每年可减少 1% 废料，单单这一项就能为企业避免数十万美元的物料浪费。

在新系统的帮助下，Miraka 新西兰工厂减少了产品差异问题，提高了乳制品的稳定性。此外，他们还增强了对蛋白质和脂肪的控制，每年可减少脂肪和蛋白质损失逾 100 吨。

排除阻碍，提高效率

智能制造的影响力与优势不仅仅局限于机器，它还能在员工管理方面为企业带来切实的益处。无论何种规模的企业和工厂，都面临着提高生产力和保障员工安全的双重压力。

随着经验丰富的老员工逐渐退休，缺乏经验的年轻力量会不断补充进来。新的员工队伍需要新工具和新工作流程来解决灵活、敏捷生产中的各种挑战。要在动态环境中保持灵活性并对变化做出快速响应，员工需要掌握信息。

专用的工作指导和实境化的生产信息有助于降低新员工的工作复杂度。移动设备以熟悉的交互式方式将信息交付给员工。此外，流程数字化可以帮助企业在老员工退休前从他们那里捕获关键的“集体知识”，同时也有助提高运营效率，改善新员工的工作条件。

例如，Milk Specialties Global 在旗下三家生鲜奶加工厂实施新的制造智能系统后，解决了生产控制系统数据孤立、报告功能过时且耗费人力等问题。借助 FactoryTalk® VantagePoint® 企业制造智能 (EMI) 软件，车间的每位员工都可以实时掌握生产信息，工人们可以快速查看数据，并掌握实境化的生产数据，例如产品所含化学物质 (CIP) 的使用与跟踪情况。

在主要生产阶段，工人可以通过定制的记分板查看不同区域的工厂汇总数据。此外，报告功能也更加智能，相比手动报告，自动化报告更加省时。同时，工人也更有能力完成生产目标。

除此之外，与机械控制系统相集成的安全系统有助于降低风险，同时与旧有硬接线系统相比，其发生意外停机事件的几率也显著降低。系统还可以提供安全事故数据，以便制造商发现风险，并对发生安全停机事件的区域做出调整。

管控能源

智能制造可以帮助企业优化资源管理（包括水、空气、燃气、电力和蒸汽 (WAGES)），从而提高生产力。

随着能源成本的不断攀升，食品饮料生产商正在加大对此类费用的控制，以期获得关键的竞争优势。降低能源成本的关键是要掌握能源的用处、使用时间及用量。有了这些信息，企业才能有预见性地应对负载要求，提升系统效能并降低成本。

能源管理方面的智能技术可以帮助制造商跟踪现场或具体生产线的能耗状况。监控能耗状况能够帮助企业在运营方面做出调整，以降低能耗和成本。

历史数据还可以帮助管理层解决电压暂降或谐波等间歇性或永久性电力质量问题。这样可以避免因设备损坏或产品质量降低而造成数千美元损失，同时也能避免因电网的功率因数问题而带来的损失。这种数据监控和分析对于企业运营的改进至关重要；在此基础上，企业可以针对能源的使用与控制进行前瞻性的预测，并做出更明智的决策。

例如，Faribault Foods 的豆制品厂在以过程解决方案替代现有生产基础设施后，WAGES 能耗信息的管理效率得到了显著提升。工厂引入了一整套新的 Allen-Bradley® 智能驱动器和控制器并部署了更为智能的电机控制技术，每年可节约燃气 38% 以上，节约用水 1 亿多加仑。

Faribault Foods 深知打造完整绿色食品供应链的重要性。公司借助智能制造，实现了产品质量和合规性的双重提升。此外，他们还成功提高了生产可靠性，同时将生产周期从七天缩短到五天。

保护数据和配方

随着技术的不断发展，食品饮料业的制造也有了全新的定义。企业可以结合运用数据分析、网络基础设施及物联网、无线和移动技术，掌握运营数据并采取相应举措。要充分利用智能制造的优势，还需要采取更为全面的安全措施。

在食品饮料行业，制造商不仅需要确保正常运行时间、保护知识产权，同时还需要对攸关产品安全和质量的过程、设备及人员加以保护。

例如，Arnott 将位于澳大利亚阿德莱德的制造厂迁移到新的控制平台上，开始了工厂的智能运营之路。他们在 EtherNet/IP™ 网络的基础上，运用 PowerFlex® 变频器的智能化优势，帮助操作人员在工厂内安全地访问实时信息。由于采用了集中式系统并且工厂的灵活性和敏捷性得到了提升，企业在工厂升级期间成功缩短了工程时间，同时降低了生产损失。

升级后，Arnott 工厂在灵活性和互联性方面均得到提升。通过系统升级，简化了选型和准备流程，减少了人为错误。

保持领先的关键

对于智能制造，没有一种放之四海而皆准的方法。同时，智能制造也不是一种现成的产品或机器。智能制造是一场旅程，可以帮助制造商找到着力点。

在这场旅程中，有些企业已经取得了成功。他们的成功证明，智能制造能够帮助食品饮料制造业实现运营转型。

基于角色获取相关实时信息的能力既能帮助企业在各个层级制定更明智的决策，又能为改善运营创造无尽的空间。设备、控制系统和信息系统的改进能够帮助企业提高运营的灵活性和响应能力。

综上所述，智能制造的优势远不止于改善运营。智能制造可以帮助企业构建安全的网络基础设施、提高互联水平并获得有实际价值的信息，从而提高产品质量、保证食品和员工安全，同时减轻合规负担。