我国挂面制造业技术创新与产业升级
2020-02-12魏益民张影全郭波莉
魏益民,张 波,张影全,李 明,郭波莉
(中国农业科学院农产品加工研究所,农业农村部农产品加工重点综合实验室,北京 100193)
我国挂面产业经过四十多年发展,已成为传统食品工业成功转型和产业升级的典范,开始迈向现代制造行业。其标志性的特征,一是实现了生产过程自动化、规模化,向智能化发展;二是技术、工艺和设备均由企业、科研院所研发制造,具有自主知识产权;三是与上、下游产业有机衔接,推动粮食仓储和食品物流市场的发展;四是创造了具有中国特色的传统食品制造企业的管理制度、营销模式和企业文化。
挂面产业发展的强大动力和良好氛围,来自挂面产业从业人员的开放、探索和创新,以及业界产学研的紧密结合和可持续合作模式。
1 挂面产业发展历程
通过中国知网(CNKI)检索“刊物”栏目“挂面”关键词,阅读检索的摘要、关键词及文章;查阅和分析相关发明专利,利用资料归纳和分析的方法,回顾和讨论改革开放初期我国挂面产业的发展历程,重点介绍对挂面产业发展有重大影响的事件或进展。
1977—1987年发表的有关挂面生产技术的文章或信息详见表 1。首篇报道挂面生产设备的信息是 1977年,加工企业希望实现挂面生产自动化。1980年,原粮食部组织人员考察日本制面企业。通过考察报告和徐秋水编撰的《挂面生产技术(上、下)》,为我国挂面产业带来了新工艺和新技术,日本的制面设备也被引入中国。1982年,原商业部科技局组织召开了全国挂面生产技术座谈会,交流挂面制面技术。1985年,由乡镇企业河南郑州马寨挂面机厂和机械部第六设计院共同完成的“一种新型低温烘干挂面生产线”通过郑州市科委的技术鉴定。1986年,无锡粮食科学研究设计所“班产4 t挂面成套设备”通过技术鉴定。我国挂面生产成套设备制造行业开始形成。
表1 1977—1987年发表的有关挂面生产技术的文章或信息
在此期间,由分布在粮食加工企业的技术人员着手研究挂面生产的关键技术、工艺和设备,探讨解决生产上遇到问题的可能方案。这些主要是由粮食加工部门自发地、分散地改进挂面加工设备;政府部门开始组织国际和国内技术交流;乡镇企业出现在挂面加工设备和产品制造行业。例如,范围涉及到机械化生产、干燥技术、节能技术、质量标准,以及至今部分企业还存在的“酥面”问题。根据发表的论文统计,直到1986年才有院校的专家进入挂面质量与加工技术的研究领域。
改革开放初期取得的研究进展和成绩,在随后的粮食加工产业体制和机制改革中,并没有得到应有地强化和系统性地发展。
2 挂面产业技术进步
上世纪九十年代的深化体制改革政策,使得一大批民企进入食品制造和农产品加工行业。部分企业专一从事利润较高的挂面生产,或在生产面粉的同时,增加或扩大挂面的产能,大大地提高了企业的生产效率。这一过程变化的动力主要来自解放生产力,引进国外设备及技术。
进入二十一世纪,随着我国工业化进程的加快,外出务工人员的增加,城市化生活节奏加快,挂面的需求量明显增加。在此背景下,部分面粉和挂面加工企业需要继续扩大产能,提升企业规模。挂面企业生产规模和效率提升的迫切性,给设备制造厂家在机械化、规模化方面提出了更多和更高的要求,进而迫使设备制造企业提升自己的设计和制造能力。
近二十年挂面生产技术与设备研发进展详见表2。2004年,河南东方集团日产30 t的4条挂面生产线(765 mm压辊,60 m 5排隧道式烘房)在河北金沙河面业集团投入使用。其特点是烘房面积减小,产能大幅度提升,单位人力班产量显著增加。但这条生产线由于设计理念和依据的局限性,对生产管理、干燥条件及过程管理提出了非常严格,甚至是苛刻的要求。
2000年,原国营企业青岛 4308机械厂研发团队研发了挂面自动称重、捆扎设备,逐步开发了挂面包装设备。2007年,随着挂面产能的进一步扩大,塑料包材引入到挂面包装行业。青岛等地一批企业或包装设备制造厂积极攻关,引入包装领域的先进技术和包材,实现了塑料包材包装自动化,极大地提升了挂面包装的自动化水平。
表2 近二十年挂面生产技术与设备研发进展
在国家现代农业(小麦)产业技术体系建设专项的推动下,2009年,在 2007年前期合作开发的基础上,企业和国家研究团队签订了技术开发战略合作协议。十多年来,合作双方每年确定3项重点研发任务,系统分析、研究和改进挂面产业发展遇到的原料、工艺、技术、设备、市场、物流等问题,系统地提升了解决挂面产业发展关键技术或瓶颈的能力或效率。
在多年研发的基础上,2012年由河南东方集团和山东江泷制面机械研究所分别提供的日产45 t1000 mm压辊生产线试车成功。日产45 t1000 mm压辊生产线的成功投产,为河北金沙河面业集团2013年建设日产1000 t挂面的三产(储藏、制粉、制面)联动加工基地提供了技术和设备支撑。2016年,依据运筹学和系统论,将收购、仓储、制粉、制面、仓库、物流一体化,开工建设日产2000 t多产联动生产基地。2017年,1500型生产线投入试生产,为规模化高效生产基地提供设备和技术保障。至此,挂面产业进入规模化生产时代。
2012年到 2015年,依托河北金沙河面业集团的日产45 t挂面生产线,研究团队利用国际最先进的在线监测和研究设备,系统地调查、分析了挂面干燥技术,在线检测了挂面烘房的温度、湿度、风速、风向、压力等参数,获得了挂面干燥曲线的理论模型,确定了挂面干燥烘房的关键控制参数和控制点,提出了烘房节能和自动控制方案。烘房环境条件在线监测技术和节能方案的应用,和日产30 t生产线相比,新生产线吨挂面干燥能耗降低了23%~24%。
由于挂面属于传统食品,其消费市场常常和民俗有关,例如,生日要送长寿面,看望产妇要送挂面,结婚回礼要送面条(以表示有面子),市场需要用传统的纸质包材包装的挂面。挂面包装设备制造企业攻坚克难,投入大量的资金和力量,反复探索,解决了扎捆的紧度问题,解决了挂面纸质包材包装自动化问题。挂面包装前段供料、分料在此之前一直为手工操作,设计人员采用火车进站或编组扳道岔相似原理,设计出价格低、效率高、易维护的供料系统,完成了挂面自动化生产线最后一道难题。至此,挂面生产从供粉到包装实现了生产过程自动化和系统衔接,推动了产业技术进步,实现了产业转型升级。
3 挂面产业发展趋势
随着我国全面进入小康社会,消费者的消费理念和需求都在发生迅速地变化。食品产业面对消费新需求的同时,还面临着社会对企业的新要求。消费新需求主要表现在消费者希望食品安全、方便、美味、个性化、多样性;社会要求企业节能、低碳、环保,产业要求生产过程智能、可持续。这是新时期食品产业面临的新问题、新挑战。2017年在京、津、冀、晋、豫、鲁开展的燃煤锅炉治污工作,对挂面中小企业的产品成本和能耗管控带来新压力,对设备制造厂家的干燥工艺和厂房设计提出新课题。
政府提出的“中国制造2025”战略,挂面产业科研人员应借鉴“德国工业4.0”的思路,实现挂面产业的“2025目标”,即实现挂面的智能化制造。在《中国制造2025》战略的推动下,笔者认为挂面产业的发展方向:在全面实现自动化的基础上,开始考虑或探索智能化;在管理高效的前提下,开始向规模化方向发展;在主产业发展的背景下,讨论产业融合和产业模式的变化。如,一二三产业融合发展模式的探索,跨界营销模式的发展问题,等等。
挂面产业从业人员应清楚地认识到,消费市场新需求,消费理念新变化,产业竞争新格局,产业发展新动力,都是我们在新起点上面临的新挑战,期待的新机遇。同时,新的产业模式也要求企业管理人员要从管理生产过程转向制定战略,选择技术,管理知识,管理信息。这对老一代创业先辈是一个不小的挑战,对新一代管理人员也是不容忽视的现实问题。
现代食品的市场,其动力在方便和营养方面不断创新。传统食品的生命,其活力在于勇于传承,继续创新。生产和运营模式变革是结构性、战略性问题,技术和产品仅仅是战术性方案。行业和产品的竞争,迫使挂面行业应继续拓展产品,开辟新的产业领域。