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挑戰(zhàn)

在過去三年中，國家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）不斷修訂新的質量標準來保護消費者。修訂后的規(guī)定提高了嬰幼兒配方奶粉生產廠家在9個方面的要求，包括產品安全控制、原材料采購、配方產品檢驗、生產過程和產品可追溯性。

在如此嚴格監(jiān)管環(huán)境下，貝因美建造了安達三期工廠，新工藝，新管理模式，在中國產量翻番，年產量增至10萬噸。工廠先進的連續(xù)生產流程可以超過20天不停機。然而，人工數(shù)據(jù)記錄過程減慢了系統(tǒng)速度。大量的批記錄需要符合CFDA合規(guī)要求，質量檢查和記錄保存也是個瓶頸。

“生產過程記錄產品信息是食品安全管理系統(tǒng)和CFDA合規(guī)性的要求。”貝因美CIO黎光這樣說到。

貝因美需要提高產量以增加市場份額。隨著合規(guī)工作阻礙了優(yōu)化運營的效率，公司需要一套解決方案，將配方管理集中并標準化，以提高信息集成度并產生更多實時的報告。為了實現(xiàn)這一目標，貝因美選擇了羅克韋爾自動化的軟件CPGSuite生產制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。

解決方案

CPGSuite軟件將控制系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)集成，以實時跟蹤、記錄和共享生產數(shù)據(jù)。標準化的工作流程和通用功能的標準應用庫有助于實現(xiàn)質量和監(jiān)管的合規(guī)性。

“開始一個新的生產曾經是一項耗時的工作，”黎光說到。“例如，操作人員和倉庫工作人員將被告知在特定的時間手動將原奶注入分離機，有了CPGSuite系統(tǒng)，人們可以自動收到工作順序的提示，并協(xié)調他們的工作。”

該軟件集成了質量管理和無紙化車間、維修執(zhí)行等業(yè)務分析功能。它使用一個工作流引擎和操作模型可以滿足任何未來貝因美的產能提升。

選擇CPGSuite的關鍵原因之一是系統(tǒng)與工廠里現(xiàn)有混合供應商架構的兼容性。易集成性提高了整個安達工廠控制架構的可連接性。分散的質量、生產、庫存和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已被一個系統(tǒng)所取代。集成化的系統(tǒng)能夠提供整廠的過程和持續(xù)測量性能的參考點。在CPGSuite軟件的幫助下，貝因美已經超出了只是連接不同系統(tǒng)的范疇。該公司正致力于成為一個更加互聯(lián)的企業(yè)，一個能夠在整個設施和企業(yè)之間自動采集和共享信息的企業(yè)。

供應鏈管理也是CFDA，貝因美安全和質量努力的一個重要方面。CPGSuite系統(tǒng)使公司能夠實時從原奶到配方粉追蹤和追溯。由于生產數(shù)據(jù)是從下游自動采集的，因此性能目標的偏差很快就能被識別出來。現(xiàn)在，操作中的潛在問題很容易被識別出來，操作員被警告，問題可以很快得到解決。在整個生產過程中數(shù)據(jù)是自動采集的，以保證準確的庫存記錄，并滿足合規(guī)。

成果

作為中國嬰幼兒配方奶粉行業(yè)的領軍企業(yè)，貝因美必須制定質量和消費者保護標準。羅克韋爾自動化軟件解決方案不僅讓貝因美公司滿足了合規(guī)，更超過了合規(guī)的要求。黎光說：“CFDA認為，我們的新系統(tǒng)是全中國嬰幼兒配方奶粉最先進的追蹤追溯系統(tǒng)。”

通過更大程度的將控制系統(tǒng)和業(yè)務系統(tǒng)的整合提高了系統(tǒng)的可見性，緩解了生產問題。由于操作人員正查看著實時的生產數(shù)據(jù)，產線上的問題可以及時或發(fā)生之前進行處理。由于配方管理的集中和標準化，每批都是一致的。將自動化引入貝因美有助于減少浪費，提高盈利能力。

自動化的工作流程將生產率提高了3%。通過倉庫工人和操作人員通力協(xié)作，縮短了準備和調度的時間，而不是一個等待另一個。

通過減少人工數(shù)據(jù)的采集和錄入，也提高了生產率。貝因美已經觀察到僅僅通過自動化數(shù)據(jù)采集，他們的人工成本就下降了7%， “我們減少了人工采集和錄入數(shù)據(jù)的過程，這也使得我們可以更好地追蹤和追溯。”黎光說，通過控制和業(yè)務系統(tǒng)的連接，更多地采集數(shù)據(jù)能夠幫助工廠的整體生產。羅克韋爾自動化正在幫助貝因美提高效率的同時也大大提升了生產質量的水平。

精彩觀點

羅克韋爾自動化（中國）有限公司快消品行業(yè)經理劉偉

自動化博覽：請簡要分析一下我國食品飲料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。

劉偉：食品飲料行業(yè)整體規(guī)模自2015年下半年以來持續(xù)回升，經過兩年半的發(fā)展，2018年上半年達到行業(yè)高位，受經濟基本面波動影響，行業(yè)2018年二季度以來增速有所回落。但隨著中等收入人群日益壯大和消費結構不斷升級，后續(xù)市場將逐漸回穩(wěn)，預計未來五年會維持在6~7%的增速區(qū)間。其中，植物飲品、特醫(yī)食品、白酒、酸奶和燃料酒精等細分市場將持續(xù)引領行業(yè)增長。

綠色消費、健康飲食和個性化需求已成為食品飲料行業(yè)的發(fā)展趨勢：

（1）綠色消費的內容非常寬泛，從滿足生態(tài)需要出發(fā)，不僅包括綠色有機產品，還包括物資的回收利用、能源的有效使用、對生存環(huán)境和物種的保護等，可以說涵蓋生產行為、消費行為的方方面面；

（2）消費者越來越在乎飲食健康而非僅僅關注口味和包裝。低糖、生酮、純天然、植物性替代等一系列健康飲食概念將被更多消費者所推崇；

（3）互聯(lián)網新生態(tài)和數(shù)字技術的加速迭代，推動了消費者行為習慣發(fā)生巨大變化，從必需品消費、品質消費，轉向個性化消費模式。同時，來自市場端多品種小批量的個性化需求，也對傳統(tǒng)食品加工企業(yè)提出了柔性化生產這一新的挑戰(zhàn)。

自動化博覽：您認為食品飲料行業(yè)對自動化技術的發(fā)展提出了哪些新的要求？

劉偉：隨著新一輪工業(yè)革命的大力推進，制造業(yè)的數(shù)字化轉型正在讓現(xiàn)實與虛擬世界之間的界限變得越來越模糊。IT與OT技術的深度融合將幫助制造企業(yè)改善業(yè)務系統(tǒng)以及各部門之間整體的信息流動，從而提升企業(yè)的運營和服務水平，同時也對自動化技術提出了更高的要求：

（1）延展性：縱向打通“業(yè)務黑箱”，橫向連接“信息孤島”；

（2）安全性：IT與OT融合的信息安全保障；

（3）柔性化：多品種小批量，快速換產；

（4）AI化：云邊端各司其職，邊緣層負擔更大算力與基礎智能分析。

自動化博覽：針對這些新的要求，羅克韋爾自動化為食品飲料行業(yè)推出了哪些具有價值的產品或解決方案？

劉偉：2018年6月羅克韋爾自動化斥資10億美金，入股全球IIoT領域佼佼者PTC，從而成為IT和OT領域智能制造能力最完整的自動化科技公司。聯(lián)結PTC的ThingWorx物聯(lián)網平臺，Kepware工業(yè)連接和Vuforia增強現(xiàn)實（AR）平臺與羅克韋爾自動化的FactoryTalk MES、FactoryTalk分析和工業(yè)自動化平臺，羅克韋爾自動化已經為一半以上的全球前十大食品飲料公司提供了集成信息解決方案，它將使客戶能夠實現(xiàn)提高生產率、提升工廠效率、降低操作風險和更好的系統(tǒng)互操作性。

CPGSuite結合了羅克韋爾自動化在包裝消費品行業(yè)內的創(chuàng)新技術與經驗構建為一個采用面向服務式架構的復合應用框架。CPGSuite提供可擴展、基于價值的應用程序，幫助客戶提高供應鏈效率、遵循法規(guī)合格性準則和實現(xiàn)可持續(xù)性目標。 CPGSuite結合基于庫的內容制定個性化解決方案并讓員工能輕松迅速采納優(yōu)化價值的實現(xiàn)。經CPGSuite用戶驗證的效果包括：生產成本縮減達18%、產量增加和損耗減少達10%，首次合格率提高達12%等。

ICT磁懸浮智能輸送系統(tǒng)采用類似直線電機的原理，通過控制直線軌道上線圈的磁場來驅動帶永磁體的小車進行移動。用于取代現(xiàn)有的皮帶輸送系統(tǒng)。帶來的好處有，各小車獨立控制，互不干擾，適合同一生產線制造多種產品從而實現(xiàn)柔性制造，同時容易維護，空間少，速度快也是這個系統(tǒng)的優(yōu)點。傳統(tǒng)的運動控制系統(tǒng)使用鏈條、皮帶和齒輪。在生產需要切換時，這種機械設計方法需要進行耗時的硬件機構調整，而智能運動控制系統(tǒng)則替換了原有的硬件，代之以簡單的軟件配置文件，只需按一個按鈕即可進行生產切換。系統(tǒng)使用可編程的獨立滑車以及直線或曲線軌道，可在機械系統(tǒng)基礎上增速30%。

此外，CompactLogix TM5480控制器將Logix控制的優(yōu)勢與基于Windows的計算能力相結合。借助商用CPU和獨立于Logix控制引擎的Windows 10 IoT企業(yè)版操作系統(tǒng)，該控制器提供一個能夠運行第三方應用程序的高性能架構。在 CompactLogixTM5480的基礎上，羅克韋爾自動化在2019年4月16日全球同步發(fā)行了LogixAI模塊，插拔式導軌安裝，輕松實現(xiàn)邊緣端的AI功能。

摘自《自動化博覽》2019年4月刊