推进我国啤酒业智能制造的思考

韩永奇

“十四五”将是中国啤酒行业向智能化发展的重要阶段。随着5G的全面铺开，我国社会经济发展将进入5G智能时代，中国啤酒将面临着由此带来的一系列机遇与挑战。今年是“十四五”的开局之年，也是中国啤酒业开始走向智能制造的关键一年。

一、我国啤酒行业智能制造发展的现状

“十三五”以来，我国啤酒行业认真实施《中国制造2025》，政府、行业组织、企业等协同推进智能制造发展，提升了我国啤酒业制造实力和增添了啤酒企业竞争新优势。

一是培育了一批智能制造示范企业。十三五以来，我国啤酒行业由“中国制造”向“中国智造”转变。在《中国制造2025》的指引下，一些规模较大的啤酒企业率先进入智能制造，进行企业智能设计与规划，企业智能化改造如火如荼。尤其是在我国的外资啤酒企业已捷足先登。如：百威啤酒武汉工厂已成为武汉市智能制造的标杆工厂之一。走进生产车间，只见庞大的机器和来回纵横的管道，却看不到几个工人。从酿造，到包装、运输，生产高度自动化，全程数字化;坐在中央控制室，从大屏幕上，可以看到每一个生产点位，并实时显示生产成本、设备状态等信息。技术人员拿着手机，就可以进行设备维护。工人们头戴的是“智能头盔”，上面安装有摄像头、芯片等。这家企业还建立了“运输控制塔”，每一辆产品运输车都安装了定位系统，可以实时监控;“我们利用AI高速摄像头，对生产、物流过程进行监控，自动识别不安全行为并提出预警，有效减少不安全事件发生的频次” 。还有青岛啤酒、燕京啤酒、华润雪花、重庆啤酒、百威啤酒中国武汉工厂等在智能制造方面走在前列，燕京惠泉啤酒公司被评为福建省智能制造示范企业，在行业起到了示范带动作用。

二是智能生产线、智能车间和智能工厂闪亮登场。智能化啤酒酿造线不仅有助于提高生产效率，还有助于提高啤酒生产过程的监管能力，增加产能的同时提高啤酒品质。中国啤酒消费市场正进入新的阶段，啤酒消费高端化已成为目前啤酒市场的发展趋势。高端化的市场需求也在促使啤酒生产企业进行产能优化，因此，能提高啤酒品质、提升产能各的智能化啤酒酿造设备的市场需求不断扩大。

近年来，我国啤酒行业对于一些传统生产线进行了智能化改造，改建了一批智能车间，新建了智能工厂。两化融合加速了传统企业的信息化运用，啤酒企业作为传统企业乘势而上，改造了传统生产线、车间，智能制造正在逐渐渗透啤酒生产经营环节。燕京惠泉啤酒公司作为福建省智能制造示范企业发挥了重要作用，该企业的智能制造啤酒听装车间包括智能防窜溯源系统等，形成流水线作业，能自动引酒、智能喷码、数字机械手装箱、码垛，实现啤酒生产的智能制造，完成从啤酒半成品至成品的全过程自动化生产;凭借该车间的智能优势，生产线的绝对线效率可达95%以上，所需人员只是普通瓶装线的2/5，产品不良品率远低于传统包装，提升啤酒新鲜度的同时，也提高了企业的竞争力。青岛啤酒厂智能制造示范工厂引进国际一流智能化生产线，行业领先的智能包装线、集中控制系统和生产线监控系统，无人值守的自动化立体仓库，同时还会打造智能物流系统，实现物料供应、生产、发运和产品追溯全供应链智能化、自动化流水线生产;该示范工厂可以被视为青岛啤酒“向智能制造要效率”的又一里程碑事件;“改造升级后，这里将变成无人工厂”青岛啤酒厂厂长孟庆尚说，在包装线与成品仓库之间穿梭的AGV无人叉车可自动搬运物料；灌装、贴标、包装、验酒等也会实现高度智能化；除了少数设备需要巡查人员外，未来工厂里将很难见到人影……[3]智能物流仓储也出现在啤酒行业，有效地降低企业仓储物流成本。

三是智能制造体系初露端倪。经过“十三五”的努力，我国啤酒业智能制造的体系和框架初步形成，基本实现机械化、自动化，逐步迈向数字化。如在重庆啤酒股份有限公司已经初步形成了一套智能制造体系，覆盖啤酒生产销售的各个环节。目前，乐堡啤酒或重庆纯生的瓶盖上已经印上了产品识别码，相当于“身份证号”；通过识别码，可以查询到这瓶啤酒从酿造、灌装、包装、物流，直至经销商、餐饮或零售终端等环节的信息，生产时间甚至可以精确到秒，如果出现质量问题，可以通过这套智能化系统，进行有效追溯。燕京惠泉啤酒公司总工程师程仁为介绍说，车间的‘防窜货系统’，是近年来陆续投入巨资建立的食品安全可追溯系统。采用这一系统，可实现‘一瓶一码’、‘ 一箱一码’。”这一系统的采用是公司实现智能制造、全面实施品质提升工程的其中一项重要举措，公司12条生产线均可实现二维码产品数字化营销。比如说，消费者购买整箱啤酒后，只要扫描啤酒包装箱上的二维码，即可实时了解商品批次、批号、工厂名称等信息。即便只是购买一瓶，消费者也可用强光照射瓶盖看到“激光码”，再把“激光码”发送到惠泉的短信平台，即可查看相关信息。这一技术的突破，做到跟踪每一瓶酒、每一个人，实现物与人的连接、人与人的连接，让以消费者为王的目标得以真正实现，并解决啤酒行业急需解决的防伪防窜货、产品溯源、防伪码查询难题。对企业来讲，还可实时收集商品的消费时间、消费地点等信息，依托产品大数据，为商品的市场情况与分析提供数据依据，实现对不同地区消费者人群的精准投放。

四是加大了啤酒智能制造工厂的开发与应用。啤酒行业是传统快消品行业，面对加速到来的信息化浪潮，传统工业加快融入信息化，“两化”融合快速发展。随着新型信息技术与制造业的不断融合，智能化成了啤酒酿造设备目前的发展方向之一。将智能化的核心装备与啤酒酿造设备结合起来，实现从原料投入到酿造结束整个过程的实时监控以及数据采集，实现啤酒酿造过程的数字化、网络化、智能化成为当务之急。我国啤酒已开始对智能制造进行研究，企业着手智能化研究与改造，并取得了一定的成果。如百威亚太控股有限公司和中国食品发酵工业研究院联合完成的“啤酒智能制造工厂的开发与应用”与“提升啤酒包装系统效能的研究与应用”两项目，已于2020年11月5日由中国酒业协会技术委员会组织专家在百威佛山工厂对其进行了科技成果鉴定。“啤酒智能制造工厂的开发与应用”项目针对啤酒企业制造流程智能化升级，对工厂底层数据进行自动化抓取，实现数据可视化，并打造连接平台、管理平台、移动平台和智慧平台，运用大数据分析技术，完成啤酒智能制造工厂的建设；通过远程支持，实现技术专家实时支持工厂运行和维护；利用云平台、AR工具、CCTV和SRA系统等技术手段，进行远程访问、故障诊断、问题解决和系统优化；该项目利用虚拟仿真技术，建立虚拟啤酒生产线，在虚拟的生产环境中去仿真实际生产情况，识别和发现生产效率和质量改进点，有效提高产品品质和生产线效率；深入研究了啤酒生产工艺关键参数，开发了安全管理、质量管理、能源流体管理、浸出物管理和物流管理等系统，降低人员劳动强度，提高劳动生产率。创建了一整套适合啤酒生产关键绩效指标收集和计算的工具，明显提高了工厂智能化管理水平。相关技术和产品已实现产业化应用，取得了显著的经济效益和社会效益；总体技术达到国际领先水平。目前，中国啤酒企业的机械化阶段已基本完成，正在自动化和数字化阶段发力。未来，特别是十四五期间，啤酒行业的很多研究将会围绕数字化进行破题，啤酒智能制造将会进入一个新时期。

二、我国啤酒行业智能制造存在的问题

近年来，网络信息技术和先进制造技术的快速发展为推进我国啤酒智能制造发展提供了良好的条件，提高了我国啤酒业智能化水平，推动着我国啤酒智能制造不断向前发展。但要看到，在智能化过程中，存在缺乏核心技术自主创新能力、标准体系不够完善、软件与信息技术发展较弱、缺少行业优秀企业领导和相关先进制造服务业支持等问题。

一是自主创新还是弱项，核心技术还没有真正掌握。当前，我国啤酒业整体创新有待加强，在核心技术上处于被动。在啤酒行业的智能化过程中，一些关键零部件、核心技术仍需依赖国外。在智能制造先进技术方面自给率低、对外依赖度高，如智能控制技术与在线分析技术以及智能化嵌入式软件等都存在这样的问题。此外，国产智能装备的性能和稳定性方面还有瑕疵，给啤酒业智能化发展带来一些麻烦。所有这些，加大了智能化改造成本，对我国啤酒智能制造的发展带来了影响。

二是标准混乱，亟待统一。当前，智能制造上标准化存在问题，没有统一标准，给企业智能制造带来困难。智能化过程中标准统一是关键，若各种信息集成软件、设备关键部件接口、信息网络端口等不统一，各行其是，那就乱了套，没有统一连接，就难以顺利对接，实现网络间信息的共享。现在，我们是重技术，而对标准化（设备和技术管理）不太重视。由于不同厂商技术参数标准不一，就带来了网络、设备间的异质异构，若这一问题不能得到解决，就势必影响我国啤酒制造智能化的进程。

三是智能化制造水平不一，发展不平衡。首先是对于智能制造一知半解，比如在建智能产线时，因为不明确什么是智能制造，而将只建成了具有基础自动化、MES和ERP的产线，误认为是智能产线。此类产线缺乏的正是智能制造的核心:智能系统。这类只有数据看板的产线只有工程师可以运行，问题较多，甚至出现了对此类智能产线投入则“快死”，不投入则“慢死”的两难境地。尽管智能制造的发展带来了新的生产模式，很多啤酒企业对智能制造都十分感兴趣，但由于认识水平、资金投入等方面的差异，导致全行业智能化制造水平不一，发展不平衡。一些啤酒大企业在智能制造上投入大、两化融合程度深、企业智能化改造进行的早和好，而一些中小啤酒企业的智能制造就处于说说罢了的状态，尽管对于智能制造有想法、有规划，但由于稳定就业和囊中艰涩，智能制造就变成了一句口号而已，我国啤酒业智能制造的发展不均衡，终究会滞后我国啤酒智能化的进程。

四是啤酒业大数据应用的深度不够。在啤酒业智能化中，太多的数据将会喷薄而出，啤酒企业要分析比对数据，大力挖掘大数据的价值，对于企业生产、服务和商业模式的优化具有重要的意义，企业智能制造的动能就会加速。但我国啤酒企业这方面重视不够，对于由传感器、物联设备、生产经营业务数据、外部互联网数据所涌现的庞大的数据，视而不见，对于这些量大而散种类繁多的数据缺乏系统的整理、缺乏对大数据分析以及啤酒业数据交换的研究，很难得到合理应用，即使有企业应用，也是肤浅的；没有形成行业或者企业的数字创新中心，大数据在啤酒业智能化中的应用还处于表层。整体看，我国对啤酒业大数据的应用才刚起步，存在数据整合缺乏、专业数据服务匮乏等问题。目前中国的智能制造主要在制造过程的首尾两端，比如智能仓储、来料及成品的运送等等，而对智能制造的主体过程，比如生产过程的优化，涉及的不是很多。

五是啤酒行业智能制造相关的现代服务业发展滞后与技术人才短缺。啤酒行业智能制造需要良好的现代服务业作为后盾，先进制造服务业对智能流程设计与智能监控技术以及智能信息集成管理软件等都意义很大。而我们在先进生产性服务业方面还存在着不少短板，如在智能制造服务业市场和相关政策体系以及市场化等方面;还存在先进生产性服务产业占比不大，供给存在一定的问题；啤酒行业智能制造实施离不开相应的人才，而我们智能制造专业人才培训服务体系发展滞后，相关技术人才缺乏，智能制造技术性人才需求就显得力不从心。在智能制造中，大量工作都编入智能系统中了，工程师或技术人员主要在后台持续优化此系统;优化后的系统由现场人员操作以完成生产；同时经理人员注重观察此系统。因此，需要智能制造的各类人才，特别是高端复合型人才。

三、关于加快我国啤酒业智能制造步伐的建议

“十四五”期间，我国啤酒发展进入高质量发展阶段，中国啤酒发展将面临国内外社会形势的转变、国家总体战略布局优化以及信息技术革命带来的机遇与挑战。百年未有之大变局下的中国啤酒行业必须加快我国啤酒业智能制造步伐，大力发展人工智能、虚拟现实、大数据、区块链等新兴信息技术，才能应对前所未有的机遇与挑战。

一是产学研用融合，筑就创新高地。今年3月24日，国务院常务会议明确，将制造业企业研发费用加计扣除比例由75%提高至100%，同时改革研发费用加计扣除清缴核算方式，激励企业创新，促进产业升级。国家在政策上大力支持企业创新，而创新必须以企业为主题搞好产学研用，为此，发展啤酒智能制造，必须狠抓自主创新，促进产学研用结合。以啤酒智能制造实际应用为导向，着力培养创新型人才。进一步发挥人才和技术的作用，逐步构建完善的智能制造创新研究基地，着力发展自主创新技术，强化前沿关键技术研发，促进智能需求与应用间联动，实现“产、学、研、用”一体化创新和融合发展。对于政府和企业来说，要遵循创新人才成长规律，为一流的人才创造一流的环境和更多发挥才能的舞台，打造政产学研用融合的创新生态；要统筹考虑各方需求，加强基础研究，系统谋划未来啤酒产业智能制造发展；要发挥好企业在市场前瞻性、需求敏感性方面的优势，支持啤酒企业和科研院校与科创企业的深度合作，激发企业可持续的创新动力。

二是统一智能制造标准，推动智能化进程。标准问题事关啤酒行业智能制造，标准统一先行将成为智能制造的关键。信息技术和先进制造深度融合并集成是智能制造的核心，其综合性强、生产组织方式新、商业模式先进。但这一切离不开标准的统一和推广。要发挥政府作用，在行业标准的制定和推广中，应结合实际，总体要求、建设思路、建设内容和组织实施方式等要科学把握，构建体系框架、参考模型要多维度，如系统层级、生命周期、智能功能等等。一些重要技术制定标准要从产教研综合考虑。政府主导，企业主体，分阶段、分层次推行应用，以打造完善的智能化综合标准技术体系，并充分发挥标准化的基础性和引导性作用，指导当前和未来一段时间内智能装备制造标准化工作。

三是强化行业大数据的应用，建设行业和企业的数字中心。啤酒业大数据必须得到应用，才能彰显其价值。在大数据应用上，可以由行业或者企业与高校科研院所一起出资建设数字服务中心，在提高运算能力能力的基础上，深入研究各种数据库与数据应用软件以及数据集成平台;对啤酒生产中产品设计、制造、物流、销售、售后服务等大数据应用进行标准规划，多维度梳理大数据应用标准，逐步完善健全啤酒大数据标准体系。此外，要把实际应用与推广密切起来，引导企业进行大数据应用，并针对重点领域，开展大数据标准验证，培养示范型企业，引领更多领域企业，推动发展工业大数据和传统工业协同发展的新模式，使工业大数据更高效地为啤酒智能制造发挥价值。

四是积极培育与啤酒智能制造相配套的现代智能装备制造服务业，推动智能管理服务企业发展，搞好智能人才培训和培养。随着啤酒业两化融合的加快，啤酒业智能制造将如火如荼，对于啤酒生产线、仓储等装备的智能改造的要求也将越来越迫切，还有新建啤酒企业以及生产线对先进制造服务业更加青睐。新时代新格局下，啤酒智能制造的步伐加快，尤其是十四五期间，方兴未艾的啤酒业智能制造迫切需求装备制造服务业与之同步发展，在这样的背景下，我国啤酒行业也要把推进啤酒智能制造与发展相关高端服务业有机结合起来，采取有效措施促进服务业发展，以支持啤酒智能制造。针对发展相对滞后的我国啤酒智能装备制造服务业这一短板，要做好如下工作来加以解决：首先，把智能生产网络平台搞起来，以实现共享（企业间的信息资源）与优化生产配置。政府要在政策上倾斜，鼓励支持越来越多企业加入，把相关服务业市场培育壮大起来。其次，要搞多元投入，把各方社会资本的积极性调动起来，主动把资金投入到啤酒智能制造相关服务管理领域，为啤酒智能制造（装备制造业智能化）技术与系统研发打下根基。最后，要搞好创新人才的培养，加大对技术工人的培训，搞好相关服务体系建设，以科学的政策为杠杆，来撬动相关人才的培养，高等职业院校要根据啤酒智能化所需做好专业性人才培养，为啤酒企业输送合格的智能制造人才。啤酒企业也要千方百计提高工作待遇尤其是提高收入水平，让智能制造人才，能够招进来，留得住，让他们义无反顾地投入到啤酒行业的智能制造的建设上来，为中国啤酒工业的智能化做出应有的贡献。

总之，智能制造离不开智能装备，更离不开市场的支撑，中国啤酒智能制造有强大的市场支撑，中国拥有14亿人口、4亿多中等收入群体，是全球最具成长性的内需市场和超大规模市场。尽管市场大，但中国啤酒企业传统发展优势以及不明显。事实上，啤酒行业的生产线效率差别很大。一方面，用工人数差异很大，产能相同的生产线用工数动辄相差数倍；另一方面，设备效率差异很大，这意味着吨酒成本也会相应相差数倍。在人工成本飞速提升的当下，智能制造无疑是降低成本、提高效率的重要砝码。据测算，青岛啤酒厂智能制造升级后，人工成本将降低20%，同期生产效率将提高30%。十四五，随着互联网技术、信息数字技术的迅速进步，中国啤酒行业需要更多的新型传感器的智能机器人、智能化成套生产线等，也需要更优良的智能制造系统与智能制造服务。青岛啤酒宣告，根据计划，未来青岛啤酒将陆续对全国多个工厂实施智能化改造，从而大幅提升生产效率。随着智能化水平的提高与成本、质量控制以及单位GDP能耗下降的要求，中国需要越来越多的智能制造啤酒企业，智能制造将会在行业大范围推广应用，中国啤酒智能制造春天将很快到来。只要我们立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局，坚定信心，抓住关键，补齐短板，迎头赶上，就一定能够推动智能制造在全行业普及，就能把中国啤酒由“大”变“强”的梦想变为现实，为全面建设社会主义现代化国家做出应有的贡献。