柔性制造：食品飲料工廠智能化趨勢
時間：2024-03-12
何謂柔性制造？
柔性制造技術(shù)是在自動化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，將以往企業(yè)中相互獨(dú)立的工程設(shè)計、生產(chǎn)制造及經(jīng)營管理等過程，在計算機(jī)及其軟件的支撐下，構(gòu)成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機(jī)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化，總體高效益、高柔性，并贏得競爭全勝的智能制造技術(shù)。
按照規(guī)模從小到大可分為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造線（FML）、柔性制造工廠（FMF）。
我國柔性制造行業(yè)市場現(xiàn)狀
2018-2029年我國柔性制造業(yè)市場規(guī)模 數(shù)據(jù)來源：智研瞻產(chǎn)業(yè)研究院
在市場規(guī)模方面，我國柔性制造行業(yè)近年來呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。根統(tǒng)計，我國柔性制造行業(yè)的市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，年均增長率超過15%。其中，2022年的市場規(guī)模為2488.32億元左右，增長率為20%。預(yù)計，在2029年該行業(yè)的市場規(guī)模約達(dá)到8568.43億元。
如何實(shí)現(xiàn)柔性制造？
在中國工信部發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》中曾提出：“鼓勵消費(fèi)品、汽車、鋼鐵等行業(yè)企業(yè)基于用戶數(shù)據(jù)分析挖掘個性需求，打造模塊化組合、大規(guī)模混線生產(chǎn)等柔性生產(chǎn)體系，促進(jìn)消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通，推廣需求驅(qū)動、柔性制造、供應(yīng)鏈協(xié)同的新模式。”
目前，消費(fèi)方式正逐步由標(biāo)準(zhǔn)化、單調(diào)統(tǒng)一向定制化、個性差異轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)大規(guī)模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式已無法在可控成本范圍內(nèi)滿足個性化需求的敏捷響應(yīng)和快速交付。工廠亟需通過構(gòu)建柔性化生產(chǎn)能力，以大批量規(guī)模化生產(chǎn)的低成本，實(shí)現(xiàn)多品種、變批量和短交期的個性化訂單的生產(chǎn)和交付。
這一過程的實(shí)現(xiàn)主要通過四個方面來實(shí)現(xiàn)“柔性”：
1.產(chǎn)品模塊化快速開發(fā)
基于數(shù)字化建模工具和數(shù)據(jù)管控平臺，根據(jù)設(shè)計需求，選擇、配置和組合產(chǎn)品模塊，并通過參數(shù)化設(shè)計快速修改模塊設(shè)計，進(jìn)而產(chǎn)生定制化產(chǎn)品的設(shè)計方案、工藝方案等。
2.柔性資源配置與動態(tài)調(diào)度
連接各類生產(chǎn)資源，實(shí)時感知生產(chǎn)要素狀態(tài)，面向小批量定制工單，精確制定生產(chǎn)計劃、物料需求計劃、車間任務(wù)排產(chǎn)，柔性配置生產(chǎn)資源，并實(shí)時動態(tài)調(diào)整計劃排程，調(diào)度生產(chǎn)資源。
3.柔性與自適應(yīng)加工
依托柔性產(chǎn)線，基于數(shù)據(jù)對單件或小批量產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)識別、資源匹配和生產(chǎn)全過程的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝流程不同的多品種變批量定制產(chǎn)品的柔性生產(chǎn)。
4.柔性供應(yīng)鏈系統(tǒng)
打通產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，建立面向研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營等業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈協(xié)同機(jī)制，基于跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享增強(qiáng)供應(yīng)鏈資源的柔性配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對定制需求的敏捷響應(yīng)和快速交付。
我國食品飲料行業(yè)，冰淇淋、啤酒、零食餅干、綜合食品等多個細(xì)分領(lǐng)域已開始建設(shè)柔性化生產(chǎn)線、生產(chǎn)工廠。接下來，小編將介紹三家柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的國內(nèi)領(lǐng)頭羊企業(yè)。
1.聯(lián)合利華太倉冰淇淋工廠
擁有全球知名冰淇淋品牌“和路雪”的冰淇淋生產(chǎn)商聯(lián)合利華，于2020年斥資1億歐元，在太倉建設(shè)全新食品生產(chǎn)基地，成為全球首家集智能化和柔性化于一體的冰淇淋工廠。
太倉工廠利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的消費(fèi)洞察，對不同人群進(jìn)行細(xì)分，利用“柔性化”的生產(chǎn)線，在一條生產(chǎn)線做到不同包裝規(guī)格、不同口味之間的無縫切換，以此滿足不同渠道的個性化定制需求。
2.聯(lián)合利華天津食品工廠
聯(lián)合利華天津食品工廠投資金額4.8億元，支持生產(chǎn)包含家樂牌雞精、雞粉、雞汁、辣鮮露以及好樂門牌沙拉醬等產(chǎn)品。工廠在可持續(xù)商業(yè)戰(zhàn)略指導(dǎo)下，憑借人工智能算法，快速識別用戶的喜好，推薦定制化產(chǎn)品和服務(wù)。通過不斷優(yōu)化自身營養(yǎng)基準(zhǔn)和“正營養(yǎng)”產(chǎn)品體系，持續(xù)減少產(chǎn)品的熱量和鹽、糖含量，為用戶帶來更好的服務(wù)和更加穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。
3.青島啤酒青島工廠
青島啤酒青島工廠將個性化定制嵌入大規(guī)模生產(chǎn)，依據(jù)用戶需求，從規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)向個性化定制，即在每小時生產(chǎn)6萬至8萬罐啤酒的流水化生產(chǎn)線上，集成大批量生產(chǎn)、大批量定制和小批量個性化定制三種生產(chǎn)模式，能夠同時生產(chǎn)20個品種的產(chǎn)品，彼此互不影響。據(jù)統(tǒng)計，2021年客戶訂單的交付時間和新產(chǎn)品開發(fā)時間降低了50%，定制化啤酒的份額和營收分別增加了33%和14%。
結(jié)語
隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和市場需求的變化，越來越多的食品飲料企業(yè)開始意識到柔性制造的重要性，并加大了對柔性制造技術(shù)和設(shè)備的投資，預(yù)計未來柔性制造市場規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。
同時，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展，柔性制造將與這些技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更智能、更高效的生產(chǎn)方式。
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