数字化对食品生产过程至关重要

不可否认，2019冠状病毒病大流行暴露了粮食系统的脆弱性和不平等。今天，食品生产商在努力满足快速变化的需求时，其基本劳动力面临着越来越大的压力，人们越来越认识到需要进行变革，以确保更灵活和有效的流程，以满足快速变化的消费者需求。

对于像利乐这样的公司来说，这意味着什么都没有改变，而同时一切都改变了!利乐的食品安全和质量主管Alex Bromage说:“虽然生产过程和以前一样好，但现在有必要加强甚至重建消费者对食品质量和安全的信任。数字解决方案可以通过支持向更具弹性、可持续性、数据驱动、最重要的是透明的粮食系统过渡来实现这一目标。”

Bromage认为，在设施中部署智能和主动的数字解决方案后，即使在当前大流行等破坏性全球事件中，也可以帮助支持正在进行的运营。Bromage说:“在疫情期间，数字技术在帮助我们的服务工程师提供远程支持方面发挥了重要作用，使我们能够通过语音、视频甚至直接连接到包装设备的电子控制系统，以数字方式与客户联系，在疫情期间保持质量并严格控制食品安全。”

复杂的层次

通用电气数字公司产品管理副总裁马修·威尔斯指出，防止COVID-19传播的卫生措施进一步增加了食品生产过程的复杂性。他认为，数字化，包括预测分析和机器学习，在模拟行动和行动后果方面发挥着关键作用，这种方式总是有价值的，但在情况不稳定时被证明是绝对关键的。他说:“分析可以优化生产正常运行时间，减少浪费，加速从一个工厂到另一个工厂，从一条生产线到另一条生产线的学习。”“现在是制造商将重点放在优化生产和包装灵活性上的时候了，不仅是为了手头的情况，也是为了为未来的需求变化做好准备。这包括通过快速换线解决方案缩短换线时间，并将数据更轻松地交给运营商，从而实现快速决策。”

当涉及到信息收集和报告时，许多食品和饮料制造商仍然在基于纸张的环境中运作，人为错误的空间太大了。“无论多么有经验的人，他们都会不可避免地犯错误，”Wells继续说道。“当24/7全天候在各种设备类型上工作时，这种情况可能会加剧，来自不同班次的多名员工可能会在一天内影响流程。

“管理来自不同设备和多个供应商的数据是另一个挑战。在寻找从纸到数据的解决方案时，寻找可以直接或通过相关标准与各种工业设备和协议接口的制造和供应链解决方案。关键的一步是数字化改造制造业务，创造一个无纸化的环境。”

越来越重要

Stratus Technologies的数字化业务发展主管格雷格·胡克斯(Greg Hookings)认为，疫情只会增加食品和饮料生产领域对数字化的需求。“即使在covid之前，这也很重要，因为该行业受到高度监管，食品和饮料制造商一直在努力达到所需的合规标准。新冠疫情后，合规问题可能只会变得更加严重。任何卫生问题都可能对任何品牌造成巨大的声誉损害，考虑到COVID-19，卫生标准的缺失可能意味着进一步传播，这是绝对没有人想要的。”

Hookings引用了一个卫生方面的例子，指出了危害分析。“有了工厂车间现有的计算能力，传统的人工采集样品并将其送到实验室进行分析的过程可以很容易地自动化，这将允许数据立即呈现给集中的质量系统。”

Hookings认为，在食品加工行业更广泛地采用数字技术的障碍是因为它过于关注投资回报率(ROI)。“如果没有一个可测量的数字答案来回答这个问题:‘工业物联网的投资回报率是多少?数字化可能会迅速从优先级列表中掉下来。食品和饮料制造商应该问自己的其他更可量化的问题包括:食品和饮料工厂持续运营的投资回报率是多少?实时质量分析的ROI是什么?避免召回的投资回报率是多少?通过紧急推进数字化转型之旅，企业有可能避免灾难性的品牌损害。”

采取股票

Festo食品和饮料行业经理Andy MacPherson非常积极地断言，2019冠状病毒病对食品和饮料行业的影响使该行业开始进行评估，许多人开始意识到采用数字化的好处，以最大限度地提高现有设备的效率。

事实上，麦克弗森表示，一些大型食品生产商已经成立了专门的工程团队，100%专注于数字化/工业4.0，他们正在现有和新的生产线上实施许多数字化项目。“在英国，我们也看到机器人在生产过程中的使用有所增加，”他说。

当然，连接到现有的遗留设备和工厂的数据架构可能是一个挑战——许多机器在一个站点上使用不同的协议，将它们连接在一起并提取和解释数据和信息可能很困难。在某些情况下，由于现有的IT安全措施，获取基本无线数据可能会陷入停顿。MacPherson建议，这些挑战可以通过在任何数字化项目一开始就涉及信息技术(IT)以及生产和工程来克服。

真相的来源

Aveva运营执行业务主管基思•钱伯斯(Keith Chambers)指出，在做出关键决策时，数据是唯一的事实来源，而数字化是实现这一目标的唯一途径。

在这样一个不确定的时期，弹性生产依赖于适应性——例如，转向以更少数量的sku交付更高数量的产品。钱伯斯说:“生产过程的效率和改进可能意味着盈亏之间的差异，必须通过实时数据来识别和实施。”“再加上劳动力短缺，生产流程改变带来的初期阵痛可能会造成严重后果。如果没有来自工业物联网传感器的数据，工程师无法跟踪的延迟太不规则或太小，可能会导致错过发货或生产线中断。如今的运营部门每班的人员可能减少了——因此，当他们遇到问题时，帮助他们的同事可能会减少。数字技术可以通过数字协作和指导帮助填补这一空白。

“对于许多寻求数字化转型的食品加工商来说，糟糕的数据治理是一个常见的绊脚石。在如此庞大的数据量和速度下，企业往往很难从中提取真正的价值。”钱伯斯继续说道。“拥有正确的治理流程对于确保在进行任何分析之前对数据进行整理、清理和组织至关重要。数字化转型产生的数据驱动的洞察力只会和你输入的数据的质量一样好。数字化转型通常被简单地理解为新技术的实施。当以这种方式接近时，好处可能并不令人印象深刻。企业需要采取战略性和整体性的方法进行数字化转型。它是关于从根本上调整您的组织，使其变得更加敏捷和有弹性，从而更好地满足客户的需求。当解决方案跨越企业，打破生产孤岛时，数字化的好处远远大于其各部分的总和。”

一个常见的误解是，数字化要求公司立即拆除遗留系统，并用数字化流程取而代之。钱伯斯认为，数字化应该是一个渐进和迭代的过程。他建议，例如，企业可以从在工厂中创建一种资产的数字孪生开始。一旦证明了其价值，该技术就可以应用于其他资产，并建立一个连接资产的网络，这构成了智能工厂的基础。

“拥有传统系统的企业将从数字化转型中获得最大收益。人工智能支持的预测性维护可以帮助在维护问题发生之前识别问题，减少计划外停机时间，最大限度地降低成本，提高生产力。”

有远见

西门子数字工业公司英国食品和饮料行业主管Keith Thornhill表示，采用工业物联网(IIoT)和数字化项目的唯一真正障碍是公司的愿景。“这是唯一阻碍大多数公司发展的因素，”他说。“对于满足零售行业消费者需求所需的东西，有一个中期和长期的观点是至关重要的。”

Thornhill接着说，愿景应该以未来的不同需求为指导——敏捷和动态——旨在实现实时流程和实时数据分析。他说，正是这些特性赋予了公司洞察力，使其能够真正改进并提高业务效率。

“过时不应该构成问题，”Thornhill说。“它可以通过采用正确的技术来缓解。作为技术供应商，我们所处的位置是，我们可以将20世纪70年代的技术与另一端的未来技术相结合，并且有可能从不同的老式控制系统收集数据，并将其以某种标准化格式整合在一起。我们可以看看一条老化的生产线，找到一台特定机器中最薄弱的环节。因为我们现在有实时的证据，我们可以应用根本原因分析，并独立解决每个问题——无论是贴标机还是灌装机。我们可以分析老化工厂的各个方面，并根据准确的投资回报率计算提供解决方案。”

克服阻力

艾默生数字化转型销售经理Gary Ingram认为，2019冠状病毒病对经济和运营的影响应成为运营变革的推动力。他说，这些变化包括实施更先进的技术，如无触控操作、虚拟和增强现实技术，以使生产目标更加敏捷和灵活。

英格拉姆强调，部署工业物联网和数字化项目面临的最大挑战是抵制变革。“数字技术赋予员工权力，但组织必须对工作实践进行更改以最大化ROI，因此必须解决对更改的抵制。诸如精益制造、六西格玛和价值流映射等过程的应用可以帮助消除或最小化非价值工作，并改变工作过程以关注增值活动。但是组织需要让它的团队成为解决方案的一部分，动员利益相关者，确定变革阻力的来源，并实施策略来克服这种阻力。”

英格拉姆强调，应用程序和项目缺乏明确定义的投资回报率是另一个主要障碍——艾默生最近的一项调查显示，超过70%的公司对数据分析没有清晰的愿景和成功的路线图。“了解需要解决的问题是至关重要的——仅仅对数据进行分析以寻找见解是行不通的。许多制造商发现工业物联网和其他使能技术过于复杂，成本高昂且耗时。食品和饮料生产商的员工是为了经营而不是改变。许多制造商发现很难知道哪种解决方案(如果有的话)最适合他们自己的工厂。然而，现实情况是，有一些实际的、易于实施的步骤可以使数字化转型成为现实。”英格拉姆指出，数字化转型并不一定需要采取“要么全有，要么全无”的方式。“一旦你确定了你的生产目标，设计了你的系统并评估了投资回报率目标，下一步就是在几台机器上开始一个小型试点项目。我们建议从小规模开始，并在适当的时候扩大规模。”

结论

毫无疑问，食品和饮料生产过程需要数字化和自动化，以提供满足零售行业和消费者快速变化的需求所需的灵活性——2020年的事件只会证实这一必要性。因此，参与确保公司成功的每个人——从工厂车间的工程师到主管——都需要了解数字化的好处，并在这一过程中向前推进。正如我们在上面所听到的，以一种可管理的方式逐步做到这一点是可能的，这使工程师能够证明收益并证明投资回报率。人们普遍认为，承认并接受数字化的组织将成为后covid世界的赢家。

本文原载于欧洲控制工程的网站。

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