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传统酿造业实施智能制造可行性道路

2018-07-02e-works整理

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一、企业简介
 
    江苏恒顺醋业股份有限公司(以下简称:恒顺醋业或公司)始建于1840年,是一家拥有175年历史的“中华老字号企业”,是中国酱醋业首家上市公司、中国规模最大的食醋生产企业、是国家级农业产业化重点龙头企业、国家高新技术企业。公司拥有国家级企业技术中心,国家级博士后流动工作站,江苏省农产品生物加工与分离工程技术研究中心。截至目前申请专利150项,其中发明专利77项;拥有授权专利75项,其中发明专利22项,实用新型专利7项。2014被认定为江苏省知识产权管理标准化示范单位。公司先后被认定为江苏省供应链管理示范企业、江苏省两化深度融合创新试点工程,并成功通过两化融合管理体系评定。
 
    公司现占地面积19.7万平方米,总资产22.65亿元,主要生产香醋、酱油、酱菜和色酒等近200个品种的系列调味品。公司年产20万吨酿造食醋,是全球最大的谷物酿造醋生产基地,产品在国内市场占有率为6%,畅销全国和世界48个国家及地区,供应我国驻外160多个国家的200多个使(领)馆及中国南极长城考察站。从上世纪初开始,恒顺香醋先后荣获国际金质奖章以来、“国家金质奖章”、“巴黎国际食品博览会金质奖章”,已成为享誉世界的知名品牌。近年来,恒顺食醋还先后被认定为绿色食品,原产地域保护产品、中国名牌产品、“中国驰名商标”、“最具市场竞争力品牌”、“中华老字号”企业,恒顺传统酿醋技艺还入选首批“国家级非物质文化遗产”名录,镇江香醋产业列入国家首批产业集群区域品牌建设试点区。
公司
图1 江苏恒顺醋业股份有限公司
 
二、个人简介
 
    苏欣宁,江苏恒顺醋业股份有限公司CIO,2000年至今任江苏恒顺醋业股份有限公司信息管理部经理、电子商务公司经理、镇江恒顺信息科技有限责任公司总经理。镇江市企业信息化协会副会长,一直从事公司的智能化工厂建设、信息系统集成、数据平台开发、信息化项目建设实施。认真分析传统型现状以及面临机遇与挑战,带领团队持续推进企业信息化、智能化建设,设计应用信息系统实现企业的管理提升、生产经营过程精细化管控、市场营销管理大数据挖掘,为扩大品牌知名度、提高企业核心竞争力提供有力支撑。
CIO
图2 江苏恒顺醋业股份有限公司 CIO 苏欣宁
 
三、个人信息化从业经历及主要业绩
 
    负责总公司及分子公司的ERP、集团财务、供应链、OA、物流平台、SFA、溯源等系统的实施,在系统架构、平台集成中持续创新,解决了传统行业中的多个管控难点。首批通过国家工信部两化融合管理体系认证,近年来参与多个省市级信息化项目研究与建设,担任项目负责人的项目有:
    (1)恒顺工业园信息化弱电项目建设(公司级项目)     
    (2)恒顺醋业电子商务平台构建与营销模式创新项目(江苏省经信委)
    (3)恒顺醋业O2O互动营销模式创新项目(江苏省经信委)
    (4)基于物联网技术的恒顺醋业全生命周期食品安全追溯体系项目(江苏省经信委)
    (5)智能制造恒顺醋业万吨级酿造生产线智能化升级改造项目(江苏省经信委)
    (6)基于互联网应用恒顺醋业移动互联网营销创新平台项目(江苏省经信委)
    (7)基于工业互联网的食醋智能酿造工厂建设项目(工信部)
 
四、近2年在企业主要推进的智能制造相关项目   
 
    “食酿造智能工厂试点示范”项目
 
    食醋等酿造行业作为传统产业,除包装环节外,在生产环节虽历经多年探索,但总体而言在机械化、自动化方面程度不高,更别说智能化、信息化等。目前行业内普遍存在酿造工人整体年龄偏大,年轻人不愿意下车间等现状;同时传统工艺严重依赖工人经验,不符合如今标准化、精益化生产的需求。因此,传统的食品酿造产业走向现代生物产业,由重体力、高耗能、一定程度的资源浪费型的传统工业,走向以人为本、资源集约、环境友好的新型工业。这是中国传统酿造业由传统走向现代、由中国走向世界的必由之路。
 
    公司决定投资实施“食酿造智能工厂试点示范”项目,利用信息化系统和先进生产设备共同组成了酿造生产线智能管控系统。涵盖生产过程监控、质量分析、能源管理、性能分析、设备管理和成本分析等模块。通过在线测量仪表和传感器对生产过程中的工艺参数进行测量和控制,保证原料糯米自动输送、自动润粮、自动粉碎、自动入仓发酵,发酵条件智能控制等关键工艺环节的稳定运转,并能在线剔除不合格品。通过生产管理MES系统对生产线的工艺参数、能耗参数进行监测、记录和分析,实现生产过程监控、质量分析和设备性能分析的功能。项目后期集成BOM、MES、ERP、TS等各个系统,搭建恒顺综合信息智能管理平台,实现数据共享——车间管理层可以了解目前的原料来源、库存状态和订单状态;公司管理层可以掌握新品开发、物料供应、生产、库存数、物流、销售等数据。打通各个环节的数据壁垒,实现全流程的实时准确管控。打造国内酿造行业第一流的智能示范工厂。通过项目实施,企业探索出一条传统酿造企业实施智能制造的可行性道路,项目实施期间,企业成功通过两化融合管理体系评定。企业对项目实施过程中成败得失进行了全面总结,形成了一套成熟的酿造智能工厂建设方案,对相似企业具有较大的借鉴示范作用。具体项目内容如下:
 
    1.工厂整体设计、工艺流程及布局
 
    (1)工厂整体设计数字化 
 
    恒顺新产房建设时间不长,工厂整体设计布局充分考虑到智能工厂建设的需要,各种产线布局、网络布线,均有数字模型,并且未来将在中央控制台予以实时显示。项目建设完成了智能立体仓库案、自动化灌装线、质量检验中心能力提升等。公司以物联网技术为手段,优化、细化、强化生产过程管理,实现生产过程自动化、智能化,生产管理信息化,产品质量可溯源。同时结合食醋生产的特点,对关键工序或设备进行技术改造,提升智能制造水平、以及生产过程的节能减排工作。
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图3 智能灌装生产线
 
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图4 智能立体仓库
 
    (2)食醋生产主要工艺流程数字化
 
    公司食醋总体生产工艺包括粉碎、蒸煮、糖化、酒精发酵、醋酸发酵、调配、灌装等工艺过程,公司目前应用了产品BOM表管理,通过建立标准化的产品BOM表,对260种产成品和半成品的原辅物料进行定义,建立了标准的产品数据模型。同时,主要工艺流程亦建立数数字模型,借助传感器,实时采集相关数据,并接入主控中心,实现生产流程数据的可视化,为工艺优化提供数据支撑。
 
    (3)生产流程数据的可视化
 
    公司立足行业特色,实现从糯米浸泡、进发酵罐,沉淀、过滤等主要工序的控制和动态监视,以及CIP自清洗系统控制和操作画面显示,辅助工段子系统将独立设计,该控制系统将利用其提供的通信接口完成与单机控制的原料计量设备、糯米预处理设备、生曲预处理系统、杀菌锅温度控制系统、发酵系统、煎酒系统等设备之间的通信,实现对整个生产过程的监控。   
 
    2.物流、能源等数据流全流程监控
 
    江苏恒顺醋业股份有限公司生产线智能管控系统建设内容主要包括数据采集系统、生产质量监控系统、数据交互系统、产品安全追溯系统以及服务器系统和安全系统,详细建设方案如下。
 
    (1)数据采集系统
 
    为实现食醋、酱油、酱菜等的电子追溯管理,通过企业生产线对产品在线赋码对应,建立关联关系,及时上传。对于赋码方式,兼容一维码、二维码、RFID多种载体实现,支持按批次追溯和按单品追溯多种方式,系统会根据不同使用者的权限,自动分配可查询信息,保障敏感商业信息安全。包括企业生产线及仓储区传感系统、产品及仓储二维码管理系统两部分。
 
    (2)生产质量监控系统
 
    本项目在生产线和仓储区开展生产质量视频监控工作,建设生产质量物联网监控系统,满足监控生产、仓储环境实时状况、提高突发事件的应急调度能力需求。
 
    (3)数据交互系统
 
     江苏恒顺醋业股份有限公司很早就完成了U8 ERP(企业资源计划系统)、DCS(集散控制系统)、OA(办公自动化)、BQ(商业智能分析系统)等系统的建设。虽然各个系统来自不同服务商,且时间跨度较长,但企业通过各种技术手段,逐步推进各系统数据的集成和共享。
 
    (4)产品安全追溯系统
 
     食品行业安全是第一位的要求。为此公司建立了产品安全追溯系统。从主要原料产地农业数据采集开始,涉及到的来料检测、投料加工管理、成品检测、出入库管理、货物分销管理等主要流程进行需求分析并建设,在系统展示形式上包括政府部门监管查询服务、企业追溯服务和公众查询服务。
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图5 产品二维码管理系统
 
     公众查询服务平台建设基于INTERNET的外部网站、移动APP和短信服务平台等技术手段,从本系统中提取生产、加工、储藏、流通、销售等供应链环节中消费者关心的公共追溯要素,通过信息摆渡方式对公众提供查询服务,让社会公众及时了解食醋、酱菜等调味品生产、销售信息,实现“从原料到产品”的追溯模式,满足消费者知情权的需要,提振消费者信心。
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图6 产品追踪溯源系统
 
    3.生产线自动控制系统
 
    公司从上世纪末开始将计算机引入到传统的酿造行业,实现了“机械化、管道化、流水线”的现代化生产模式。2013年起,公司投入巨资进行万吨级全自动生产线建设。新购入的氨基酸分析仪、全自动凯斯定氮仪、荧光定量PCR仪、凝胶成像系统、梯度PCR仪、直线式下潜消泡液体灌装机、旋转式固液分离机、低床式码垛机等智能化生产、试验、检测等设备达123台(套),加上对原有设备的自动化改造,目前车间自动化控制程度大幅上升,目前车间生产工艺数据自动数采率、自控投用率均达到90%以上。
 
    根据食品安全要求,建有全自动清洗CIP系统。利用CIP系统,整个生产线可以在无须人工拆开或打开的前提下,在闭合的回路中进行循环清洗、消毒。大大提高了工作效率。
 
    4.MES及ERP升级建设
 
    (1)MES系统建设
 
    早在2008年,公司引入DCS离散控制系统,利用计算机离散控制技术和分布式计算,采取流量监控、自动勾兑和温度调节方案应用等技术,实现了酒精发酵、煎醋温控、香醋勾兑和灌装加热全过程数据采集和调控的全自动化,初步形成适用于江苏恒顺醋业股份有限公司的食品生产过程标准化控制流程。企业不断提升信息化,建设智能车间,打造食醋生产线专业MES系统。
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图7 生产电子看板及信息管理系统
 
    (2)ERP系统建设
 
    公司2002年开始全面应用用友U8 ERP(企业资源计划)系统,目前已实现从财务核算到供应链各业务流程基本能做到事前预测、事中控制、事后分析,如部门费用预算、应收应付性用额度控制、材料领用定额、成本考核、销售计划和毛利分析等,公司领导能够实时掌握第一手生产过程资料。
 
    (3)BI系统
 
    公司引入BI商业智能分析系统,通过提取ERP系统中的相关数据,自动对数据进行分析、提炼,建立食品生产综合分析和专项分析模型,并生成支持各相关部门的各种日常业务和财务分析的报表图形,为领导科学决策提供数据支持。
 
    5.企业环境风险监测及应急指挥系统
 
    由于食醋酿造行业特色,要求不允许存在任何有毒危险物质,公司建有先进的污水处。设施,生产过程中日产清洗废水量约为120吨,主要成份为蛋白质以及碳水化合物等有机物质。公司配套建设日处理120吨的生物接触氧化法污水处理设施,以实现废水的达标排放。处理中主要数据接入综合控制系统,一旦出现故障,借助应急指挥系统自动报警,并提醒相关人员启动相关应急预案,确保对环境的0污染。
 
    本项目所产生的固体废物——原料糟粕,直接提供集团的养殖农场作为动物的有机饲料,相关仓储物流信息纳入企业信息管理系统统一管理。
 
    6.企业内部通信网络建设及各系统集成
 
    恒顺醋业股份公司作为传承百年的“中华老字号”,不断与时俱进,引进消化吸收国内外先进经验,制定公司信息化战略规划,积极地引进最新信息化技术和装备,改组公司组织构架(设立了CIO及相应部门)提升公司生产、管理水平,提高行业竞争力。公司项目建有ERP系统(企业资源计划)、DCS系统(集散控制系统)、OA自动化办公系统、BPM系统(商业智能分析)、TS系统(质量溯源系统)和物流编码规范系统、智能仓储管理系统SFA系统(移动营销)等。并且通过相关系统的综合集成,实现主要业务模块的信息化。
 
    五、个人在推进智能制造工作中的体会或观点
 
    在推进智能制造工作中,主要有以下几个体会:
 
    (1)市场竞争日趋激烈,企业面临着成本升高、利润下降的局面。为更好的长期发展,企业经营模式需要转型。
    (2)当前企业产品技术含量和附加值还不够高,为向价值链高端跨域,产品智能化程度还有待进一步提升。
    (3)信息化管理工作经过多年的建设,取得较大发展,也带来了显著的经济效益,但是要想跟上企业的发展步伐,还需持续加深对企业管理规律的认识。
    (4)制造业企业对智能制造与自动化生产还区分不清,理解不够透彻,忽略了以数据驱动的智能精益生产,以及大规划个性化定制。这制约着企业在信息化、智能化工作方面进一步的深入发展。
 
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