打造智能乳品、饮料工厂——液态食品行业的工业4.0

利乐（中国）加工系统自动化工程师/刘俊杰

打造智能乳品、饮料工厂
——液态食品行业的工业4.0

利乐（中国）加工系统自动化工程师/刘俊杰

利乐除了提供丰富的包装解决方案，加工设备也给客户带来许多益处，可以帮助食品生产商提高实现整体运营的效率，并且确保产品的质量稳定。

今天，工业4.0的很多信息技术都早已触手可及，比如我们今天用到的微信扫码平台。工业4.0应用于生产和制造，会给厂商带来很大益处。从第一次工业革命开始，到自动化、到信息化，直到现在的智能化。智能化将不再局限于人和机器的交流，而是实现了机器与机器的交流。工业4.0有几大组成部分——智能生产，智能物流和智能工厂，由这三块形成整体的工业4.0解决方案。谈到智能工厂，其生产模式也同样涵盖从客户需求、原材料、能源和终端产品的过程。客户的需求往往是即兴的，复杂的，多样化的，智能化工厂将帮助工厂更高效、更有序地运作。接下来，我将从控制系统和信息呈现两方面介绍智能化工厂。

控制系统

所谓控制系统，即把从原材料的接收到灌装的整体生产控制的流程，通过以太网络接入中控室，设立中控室控制现场的设备，实现完全控制的功能。在工厂投入运营之后，控制系统还会有后续的更新换代的需求。利乐的整体自动化方案可以针对工厂里现有的设备进行改造和扩建，从而提升各个区域的生产能力。实现了生产控制之后，我们该如何进一步实现信息化呢？利乐的MES自动化平台，由七大功能模块组成，通过提取工厂的生产信息，让管理者在第一时间拿到准确可靠的数据汇总，然后和ERP系统以及其他平台对接，实现整体工厂的信息化整合，达到智能化，实现最佳性能。

智能工厂到底智能在哪儿？工厂的一线操作人员气定神闲地坐在中控室，即可保障整线生产的流畅性，这就是一个智能化程度很高的工厂。在接入信息化之后，客户的订单显得更灵活多变，如何去灵活应对生产订单，对于自动化生产也是一大考验。如何规避在添加过程中的人为错误，使操作系统、控制系统可以引导操作工做出正确的操作，这也是自动化生产的一大功能。

智能化将如何确保食品安全和产品质量？如何智能排产？如何防错？我们以利乐的方案对一些相应智能化功能展开介绍。

首先，食品、饮料企最关注的是食品安全和产品质量，做到每一个环节都能实时把控质量。操作工不能既当运动员又当裁判，据我们了解，操作工在中控室操作，生产了一批浆料以后，需要通知质量检验室，这里有一个从机器到人，人再将信息传递到另外一个部门的过程，不仅降低了效率，也容易产生差错。针对这个现象，我们提出以下改进方案：中控室的操作工启动质检的功能，直接在质检室打印出条码，然后质检人员进行取样扫码，就可以立即知晓样品来源和需要检测的指标。对于质检人员来说，要求也放低了，不需要靠人脑去记忆需要检测哪些指标，也不会发生漏检的情况。每一条检测记录，参考值都可以一并记录到数据库当中，这些数据对于工厂的整体管理和最终产品来说，都是很重要的信息。

其次，未来工厂产品品种会越来越多，工艺也会越来越复杂，这就需要灵活有效的智能排产来管理生产。现在的排产软件可以在每一台灌装机上安排生产一定数量的产品，信息输入之后，可以自动提示哪些设备应该在什么时候开启，保证产品按时按量的生产，同时也确保不会因为过早运行设备而造成能源浪费。比如灭菌机的运行是需要消耗蒸汽的，如果过早开启，就会消耗能源，在正确的时间，在正确的机器上做正确的操作，最然后使得我们所需要的产品被正确生产出来，这就是自动化生产管理带来的好处。当机器发生故障，或者工厂的维护人员需要在相应的时间段里做一项固定维护的工作时，我们可以把这些信息录入排产当中去，以便迅速地重新布置。要在短时间内调整计划，生产出想要的产品，对于一个工厂来说需要很强的应变能力。我们可以进行小批量，多批次的复杂的生产，以提升工厂应对市场需求的能力，更好的应对紧急情况的发生。

再次，在投料环节，智能化工厂如何指导操作员的操作？这方面，由整体的批次去触发配料平台系统，打印出需要的信息，去生产。通过条码枪、电子秤，就可以知道是什么，有多少，多少量，通过扫描打印出来的条码，操作工就知道该把这一段料加到哪一个罐里面。我们在三个点上做把控，程序互锁，出现任何问题都无法进入下一步，加料完成之后操作员可以更新自动化系统的状态，让控制系统知道加料已经完成。就原料管理模块和防错功能来说，把控人工添加过程，包括添加的物料，添加的量，添加的目标罐，就可以更好地指导现场人员完成正确操作，从而更好地保障生产安全和产品质量。

信息呈现

智能化工厂如何实现信息的呈现，如何通过信息化得到相应的生产信息，如何让生产管理人员第一眼就可以知道这些设备用得是否足够好？首先看到整体设备的可用率，这个是表现性，也是设备是否以最大速度运行的依据，其次是质量和总的产量中合格品的比率。这三个数据综合之后，才可以得知这台机器运行的状态。对于管理人员来说，只需要看设备整体效率就能了解这台设备的状态。

利乐的自动化系统还有一个更具优势的功能——全程可追溯。一个工厂从原物料的接收直到终端消费者，其间每一个生产环节的数据，我们都会完整记录，从前处理到灌装到终端消费者，可以实现完整的追溯。在整线生产过程中，物料的使用会从各个环节往下传递，生产过程中的加工参数，质量参数，最后通过标签的方案打印在包装上面。现在国外已经有这样的应用了，直接在每一个包装上打上追溯码，终端消费者就可以在相应网页上输入包装上面的唯一码得到生产过程中的参数和质检结果，很大程度上提升了消费者对该产品的信心。

此外，生产管理人员有必要随时了解工厂的实际情况，他们也会需要在开会的时候，不上班的时候，或者在机场候机的时候，也都可以随时拿到第一线生产的数据。这个大家也无需担忧，您可以通过iPhone，iPad直接查看生产信息，第一时间去做生产安排。

工业4.0是自动化和IT技术的结合，当然，对于乳品和饮料行业来说，还有一点也很重要，那就是乳品和饮料的处理知识，这方面，利乐有众多具备专业知识的专家提供相应服务和支持，基于这三方面的有机结合，利乐的自动化解决方案将更好地符合实际的生产需求。