伴隨著消費者多元化需求和飲食結構的變化,中國的食品飲料消費已經步入更為激烈的精細化運營周期,包括新消費模式的興起以及健康安全的高要求標準,都使得食品飲料行業需要進一步提升自身的生產管理、供應鏈管理、質量安全管理以及原材料成本管理等。
作為中華老字號品牌的廣州酒家,自1935年誕生以來,歷經87年的成長和沉淀,如今已成為中國十大餐飲品牌企業。廣州酒家集團主營業務包括餐飲服務和食品制造,為進一步提升產品的高質量要求和工廠內的生產效率,廣州酒家集團制定了“十四五”戰略規劃,全方位升級轉型智能制造數字化工廠,并協同當地政府打造“智能制造”示范基地,積極發揮企業技術創新的戰略高度,為當地更多的食品制造業企業起到示范借鑒的作用。
以戰略高度推動智能制造數字化轉型
在廣州酒家集團的整體數字化目標中,將圍繞設備互聯網、全景監測、數字化運營管理、工藝優化管理四大模塊展開,讓工廠內的各條生產線可以實現精準投料及產品質量管控,從而保證產品配方的準確性和口味一致性。
此外,為杜絕出現產品召回的食品安全問題,在產品的供應鏈溯源環節,廣州酒家也提出了較高的要求。即需要通過全景監測,將工廠內的所有設備及生產線實時監測及預警管理,在每一道工序環節中,需要嚴格按照工藝參數進行自動化執行,避免人為干預產生誤差,從而杜絕不良品的產生。
最后,在專家數據庫建立和生產/人員效率提升方面,廣州酒家希望通過數據分析和人工智能技術的結合,讓資深技術人員的經驗能夠被科學化管理起來,從而形成有參考及使用價值的專家數據庫,讓工廠在擴大生產及新增工廠階段,能夠標準化統一化實施落地,進而提升工廠的整體生產及員工效率。
霍尼韋爾助力數字化轉型四步走
在與廣州酒家就整體方案討論階段,霍尼韋爾以工業互聯網體系架構2.0為主要規范和指導,并結合工廠的具體現狀與需求進行量體裁衣式設計。考慮到廣州酒家工業物聯網平臺的未來可擴展性,霍尼韋爾采取了邊云協同化的服務部署方式和B/S架構的使用方式,即將數據平臺的功能進行拆解,細分成多個微服務,每個服務相互獨立,并且支持多節點部署。
在平臺的具體功能方面,主要包括:
化零為整:搭建集團化數字管理系統
在廣州酒家工業互聯網平臺的一期項目中,將設計部署一套集數據采集、存儲、生產管理、智能應用以及可視化為一體的數字化管理系統,實現對工廠內關鍵設備、能源能耗、生產信息、故障預警以及溯源管理的數據聯網、集成與分析應用,使得工廠管理者能夠及時獲取工廠各產線的關鍵生產數據,實時了解生產動態。
而之所以聚焦集團化統一管理,則是考慮到廣州酒家未來不同工廠之間的協同化管理和功能擴展,包括訂單的協同化效率管理、產品質量的標準化管理等。因此,在頂層設計層面,霍尼韋爾充分考慮到系統未來的前瞻性和先進性,利用人工智能機器學習結合集團級算力資源,搭建廣州酒家工業互聯網平臺,使得客戶能夠更加運籌帷幄、精準決策,輕松定義集團管理應用。
實時掌控:遠程監測與精準溯源相輔相成
在一期項目的起始階段,生產線上不同設備的互聯互通是遠程監測和精準溯源的基礎。在廣州酒家工廠的生產過程中,涉及到多環節多項特殊復雜的生產工藝,想要對各個環節實現實時掌控,那么不同產線的關鍵設備互聯互通是第一步。
霍尼韋爾利用工業級智能網關進行設備數據采集及上報,同時在邊緣側實現數據的聚合、優化以及篩選等邊緣計算處理。當過濾篩選完畢后,數據將進行有序統計及存儲,系統內的不同模塊將有效進行數據的統計分析及計算,從而獲取生產產能、設備OEE等指標數據,從而實現工廠管理者對生產過程的實時掌控。
此外,基于采集和計算完畢的價值數據,系統將自動形成標準化專家數據庫,包括每道生產工藝的標準加工溫度和時間等,從而確保產品的良品率和安全標準化,而一旦意外出現某批次食品的安全事故,則可以通過數據日志精準溯源,明確問題源頭和事故原因。
未卜先知:預測性管理實現事前預警
工廠內任何一臺關鍵設備的故障或宕機,都可能造成整條產線的生產停滯。對此,廣州酒家基于過往的生產狀況和自身需求,提出針對關鍵設備及產線的預測性運維管理,即關鍵設備、整條產線以及工廠內部的能耗管理,均實現預測性事前預警管理。
基于此,霍尼韋爾利用獲取到的設備數據、生產數據以及能耗數據,進行運維規則和關鍵閾值的設定,確保在相關參數發生變化之前,實時探測到潛在故障預警,便于工廠維修人員提前介入,降低意外故障帶來的產線停滯風險。
精準決策:工業數據分析模型優化精準投料管理
產品質量的一致性和準確性是廣州酒家十分關注的生產指標,因此通過數字化系統自動實現智能分析和精準決策是十分關鍵的功能價值點。
霍尼韋爾則利用了工業數據分析模型來實現精準決策,將工業設備數據、企業信息化數據以及外部跨界數據等,進行整合、識別、篩選,通過數據預處理、建模和分析應用三大環節實現智能分析。
考慮到廣州酒家的生產環節和產品特性,系統上線了能耗預測和工藝管理兩大模型,通過對生產過程涉及到的水電氣進行單耗、日夜以及總耗預測,從而保證每一批次的產品都能處于相同時間和溫度內生產完成。同時,在工藝管理模型中,則將蒸煮、醒發和速凍三個生產環節進行抽象建模,通過工藝時序追溯、工藝多元分析以及工藝模型預測智能分析與決策,從而降低人為誤差的干預。
實現價值:助力客戶實現數字化轉型戰略目標
基于霍尼韋爾提供的廣州酒家工業互聯網平臺一期方案,客戶將實現整體工廠的數字化轉型和管理,從而提升設備資產的利用率,帶來整體生產效率的提升。
通過實時監測及精準追溯,則能夠大幅度降低勞動力成本,同時形成專家數據庫,為后續的生產提供標準化的參考和指導。
對預測性運維管理的應用,工廠內部運轉能夠更加靈敏和高效,特別是故障處理和預警方面,從過去的被動管理轉型為事前主動管理,從而提升產線的響應速度和生產效率。
最后在該平臺的創新點方面,則是工業數據分析模型的應用,該模型利用人工智能機器學習算法、統計學、工業機理模型以及物聯網等技術,從工廠內的海量數據中挖掘出關鍵數據,最大化利用工業數據的隱含價值,實現智能分析和精準決策。
食品飲料行業伴隨著不斷升級的消費需求和新消費主義的崛起,未來將有更多的生產商加入數字化轉型的革新浪潮,霍尼韋爾與廣州酒家的合作希望能夠給食品飲料行業帶來一定的促進及借鑒作用,使得中國的食品飲料行業能夠持續提供更加安全健康、高質量的消費品。