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食品行業MES需求早看早明了 發布時間:2017-12-01        瀏覽:

 

食品飲料行業大致可以分為初級產品加工、二次加工、食品制造、食品分裝、調味品和飼料加工等幾大類。由于處于產業鏈不同的位置,其管理存在一定的差異,來一起看看。

 

 

 

食品飲料行業生產管理特點

 

食品飲料行業大致可以分為初級產品加工、二次加工、食品制造、食品分裝、調味品和飼料加工等幾大類。由于處于產業鏈不同的位置,其管理存在一定的差異,來一起看看:

 

*初級產品加工,通過簡單的物理加工工藝將農業物料和野生動植等物資作為原料進行工業加工。如大米加工、紅棗等食品類企業。該細分行業以物理加工為主,不改變原物料的形態只是進行簡單的粗加工,生產環節簡單,制造成本較低,生產受作物季節性影響較大。

 

*二次加工,通常是指在原物料基礎上進行一定程度的深加工。如生豬屠宰、糧食加工、食用油加工、鮮奶產品加工、果品深加工等方面。該細分行業在初加工的基礎上工藝更加復雜,工序相對較多,生產環節的管控較復雜,過程質量管理十分關鍵。

 

*食品制造,通常是改變物料的原始屬性通過一定的配方制造成供消費者飲用或者食用的食品。如,餅干、碳酸飲料等,這類細分行業配方管理十分重要,往往存在獨特性,加工工藝更為復雜,品類更加廣泛,各環節的質量管控、合規性管理需求更加突出。

 

*食品分裝行業,單純的食品分裝行業對于生產過程的要求不高,關注原料和產品之間計量單位的轉換,分裝數量的精準以及分裝環境管理、分裝批次追蹤等方面。

 

*調味品行業,相對于其他細分食品行業是一個行業壁壘小、科技含量不高、門檻也較低的行業,但是作為生活的必需品其消費者層面很廣,受到社會經濟波動的影響并不大。食品調味行業屬于典型的按庫存生產模式,產品品種多,由于地域不同,庫存和生產的種類等都存在較大的差異,因此科學的排產和庫存管理是關鍵所在。

 

*飼料加工行業,指適用于農場、農戶飼養牲畜、家禽的飼料生產加工活動,包括寵物食品的生產。包括單一飼料加工、配合飼料加工、濃縮飼料加工、添加劑與混合飼料加工、精飼料及補充料加工、寵物食品等。該行業科技含量不高,產品附加值低,企業生產能力較為穩定,產品種類多按照配方生產,由于原材料占用較大資金所以對庫存管理要求高。

 

盡管行業細分存在差異,但是作為居民消費品的主要類別,食品飲料行業生產管理通常存在以下特點:

 

*市場瞬息萬變。消費者容易受到一些客觀因素影響而改變消費習慣,對于品牌的忠誠度往往不高。只有充分把握市場變化做出正確的預測和決策才能適應市場。

 

*產品周轉周期短。由于食品飲料均屬于易耗品,流轉速度快,消費者購買頻率高。從產品導入階段、產品成長階段、產品成熟階段到產品衰退階段的過程通常周期較短,隨著市場競爭加劇生產周期不斷被壓縮,企業要求對庫存的嚴格控制,并對市場需求做出快速有效的反應。只有不斷降低成本,才能提升存貨周轉率和市場占有率。

 

*生產工藝連續性強。食品飲料企業多為流水線作業、批次生產,要求各工序安排準確,如果出現某一個工序問題可能造成大面積停線狀況,因此對于自動排產以及應急處理要求高。

 

*生產形式多樣化。食品飲料行業對市場的變化通常比較敏感,多采用批量生產。通常價值不高,利潤相對較低,一旦上線即為批量化生產,生產規模大。另外食品飲料行業具備典型的流程行業生產方式:面向庫存、面向訂單、混合生產等,生產形式多樣化,容易受到原材料、庫存、市場需求的影響,插單、跳單等現象多見,因此生產波動時的現場管理以及產線跟蹤尤為重要。

 

*生產現場管理復雜。盡管食品飲料行業多為流水線生產,但是對生產過程中的設備故障、質量報警等狀況所產生的停線、質量問題都必須快速做出反應,及時反饋并高效處理。因此現場管理必須可視化、透明化。

 

*配方管理需求高。在物料管理方面,食品飲料企業中的配方相對層次簡單且結構穩定,但是種類繁多數據復雜,需要一套靈活的處理和控制方式進行管控。

 

*日期(保質期)管理。由于其流轉速度很快,在制產品保鮮要求也較高,一般從生產到消費只有較短的保質期,對原物料存儲環境監控、生產過程質保、庫存管理、分銷速度要求很高。只有企業對市場需求做出快速響應,運輸和路線管理等得到合理優化,庫存環境、產品日期、物流得到有效管理才能提升企業競爭力。

 

*嚴格的質量管控。作為關乎“民生”的產品,產品質量保證是企業的責任,并受到各管理機構重點監控和限制,因此在生產過程中的質量監管,產品安全性的保證都是十分重要的環節。

 

*產品的合規性要求。因為貼近消費者,所以政府關注度較高,相關行業的規范、標準在不斷完善,對于企業生產管理也造成一些配方變更、庫存管理方面的問題,因此合規性也是食品飲料企業不得不面對的重要問題。

 

食品飲料行業合規性

 

食品安全以及生產的合規性是食品飲料行業企業必須遵循的行業標準:

 

1.中華人民共和國食品安全法:保證食品安全,保障公眾身體健康和生命安全的食品行業基本法則。

 

2. HACCP: 生產(加工)安全食品的一種控制手段;對原料、關鍵生產工序及影響產品安全的人為因素進行分析,確定加工過程中的關鍵環節,建立、完善監控程序和監控標準,采取規范的糾正措施。

 

3. 其他細分行業性標準:由于食品飲料行業的細分很多,國家各級政府監管的重點各有不同,不同細分行業也有不同的法規和標準,食品飲料企業必須遵循,如《食品添加劑生產管理辦法》、《冷飲食品衛生管理辦法》、《保健食品標識規定》等等。

 

4. 其他國際性行業標準(規范):隨著國內市場的多元化發展,企業國際化發展必須遵循國際性行業標準(規范),在歐盟和美國食品飲料的相關法規同國內存在一定的差異或更加嚴格,或標準截然不同,企業在生產過程中就必須做到合規性,保證產品的安全性。

 

食品飲料行業的法規相對全面且嚴格,原先在制藥行業推廣的較為嚴格的法律法規,如GMP也將逐漸引入到食品行業,種種監管對生產企業提出了更高的要求,這些管控主要體現在產品的質量和安全體系的監管上。因此,食品飲料必須建立起一套完善的企業質量安全體系和產品追蹤機制,才能實現企業可持續發展。

 

食品飲料行業典型加工工藝路線——以某乳品企業為例

 

由于食品飲料行業產業鏈上不同位置的產品差別比較大,因此本節選擇了一個具有食品飲料行業典型代表意義的乳品企業為例,說明食品飲料行業的典型加工工藝路線。

 

1.某乳品企業簡介

 

某乳品集團旗下設有液態奶、冷飲、奶粉、酸奶和原奶五大事業部,所屬企業130多個,產品涵蓋雪糕、冰淇淋、奶粉、奶茶粉、無菌奶、酸奶、奶酪等1000多個品種。目前通過收購、兼并、資產重組、托管等方式先后在內蒙古中西部地區,北京、天津、上海、廣東、黑龍江、河北、山東、陜西、湖北、安徽、新疆等地建立了自己的生產基地,使企業規模迅速擴大。

 

2. 某乳品企業工藝路線圖

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圖6 某乳品企業工藝流程

 

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表5 乳品行業典型工藝流程

 

從以上工藝流程可以看出,對于乳品企業而言,原料乳驗收、標準化、殺菌、灌裝、冷藏、發酵都是關鍵控制環節,關乎產品品質和安全。針對這些關鍵步驟的特點,折射出在生產過程中必須掌控全過程生產信息,全面管控生產過程中的安全質量環節,嚴格對原物料的品質進行監管,實現高效精準的設備性能監督預警等。

 

食品飲料行業MES需求分析

 

不同的行業對于MES系統的需求點有所差異,所以任何一個行業的MES需求出發點都應該是基于其行業的生產管理特點、企業管理訴求以及企業信息化現狀的。食品飲料行業大都流程化程度高,生產批量大,對于生產管理的精度要求高,并對生產過程的監控、產能分析、現場管理都有嚴格的要求。因關乎“民生”,所以安全性尤為重要,企業產品質量關乎企業生存問題,隨著市場競爭的壓力以及市場的不斷變化,企業必須通過更為精益化的管理實現成本控制和市場快速反應,以保持企業可持續發展。由于食品飲料的細分行業不同,其需求存在些許差異,本節還是以某乳品企業的MES需求為對象闡述行業需求:

 

1. 完整的生產信息平臺

 

該乳品公司全線產品均為流水線生產,必須選擇合理而有效的數據采集方式,與底層的自動化設備實現無縫對接。通過技術手段獲取與生產設備及生產過程相關的產品及過程參數信息,并通過系統提供生產過程中的相關歷史信息,為批次管理與追蹤、設備管理與維護、質量管理等提供可分析的數據依據。數據采集為生產監控提供的現場實時數據,能夠實時把握整個生產過程的狀態;為生產調度提供現場實時數據和計劃數據,及時發現生產異常并做出相應的調度決策;為生產追蹤和性能分析等模塊提供生產過程的歷史數據,能夠再現整個生產過程,支持質量事故事后追蹤和生產過程分析。因此對于該企業而言,精準的數據采集,掌控生產各環節的信息,構建完整的生產信息平臺是生產管理的關鍵。

 

2. 生產過程的可控性

 

隨著市場競爭的日益激烈,乳制品市場呈現多變化趨勢,其生產受到市場需求的影響較大,快速的市場反應速度是制勝的關鍵,因此高效的生產計劃制定,合理有效的生產計劃變更,及時的生產排程和生產調度都是企業必須具備的管理能力。同時,一套合理化、及時性的生產排程能根據生產計劃結合設備物料等狀況制定最優的生產方案,滿足成本低、效率高的要求,實現生產調度與分析、生產過程危機預警、物料管理與控制、成本核算與控制等功能??偟膩碚f,適合行業的生產排程管理機制應該具備計劃性、科學性、及時性、預見性原則,在滿足主要生產任務的同時,科學的調動可利用的產線資源,平衡計劃變更帶來的影響并及時處理突發狀況,善于預見生產過程中的潛在問題,適時調整生產計劃,以達到資源利用最大化的目的。

 

3. 食品安全及質量的絕對控制

 

國家對于乳制品的行業法規和標準日益嚴格,建立一套滿足企業產品安全及合規性的管理模式是迫在眉睫的問題。而滿足合規性的關鍵在于透明的生產和控制,同時還必須能夠在每個生產過程中執行質量監控,準確識別產品的成分和質量特性,并全面跟蹤其生產環境、生產過程,實現全程可追溯,另外如何將行業性規范如HACCP監管納入系統管理和監督的標準范疇也是十分重要的考量,只有這樣才能提供安全合格的產品所需的可視化、控制和計量。

 

4. 從原料接收到包裝入庫生產全過程的追蹤與反追蹤

 

乳品監管機構和企業都認為解決安全問題的關鍵在于預防措施。因此,乳品企業必須從奶源抓起,全面掌控對安全起到關鍵作用的參數,對生產全程實現追蹤與反追蹤,實現全程監管,確保每一環節的安全性。面對消費者的投訴,生產商往往面臨迅速提供準確產品譜系數據的壓力。隨著政府監管機制的不斷完善,生產商必須更加關注產品安全性,一旦有危害消費者利益的情形出現,企業內部必須快速響應。因此一套完整的產品追溯體系是十分重要的。它能在生產過程中采集當前生產批次(中間、最終)的生產運行數據,包括在線參數值和離線測量值,對生產質量做出評價,當某個最終批次的生產情況提出質疑時,將根據此批次的記錄進行反沖追查。

 

5. 原物料及成品的日期及環境管理

 

乳品行業和很多食品飲料行業一樣,存在原物料的保質期以及存儲環境問題,因此對于原物料庫存管理、環境監控、追溯都是生產過程中所必須考慮的問題。

 

6. 自動化配方管理

 

乳品的種類繁多,配方及相關參數的管理難度較大,配方參數的有效管理,制造過程的報警、操作流程指導及糾正措施都是確保產品質量的有效監控方式。

 

7. 關鍵設備的停線、報警的收集與管理

 

通過有效的整合設備靜態信息(如設備規格、數量、生產日期、購買日期、折舊信息、供應商等)和動態信息(設備運行狀態、故障處理記錄等),根據生產過程的重要程度對設備進行級別分類,從而對設備進行動態預警、動態故障分析、動態維修及備件管理,實現對生產設備動態化、主動性的全面信息掌控,在提高設備管理水平的同時降低企業設備管理成本,提高設備利用率,有效挖掘設備運行中的動態數據,保證生產的正常運行。生產過程中某一設備故障往往會影響其他工序的正常工作,影響生產進度,因此,設備管理應建立有效的管理、預警、維護機制,降低突發狀況產生的不良影響。

 

8. 產品及其批次的譜系構建

 

對于乳品企業而言必須做到生產過程的監控、管理和分析,實現從收奶到包裝的完善追蹤,通過產品譜系的建立與跟蹤,快速、便捷的獲取產品信息,將最嚴重的食品安全問題變成可防、可控、可管理的事件。完整的譜系能清晰的確認原材料、設備、生產批次、子計劃之間的聯系,迅速了解對產品及其供應鏈環節的影響,利于企業運營績效的改善。

 

9. 關鍵績效指標KPI分析與管理

 

通過現場生產數據的采集對組織內部流程的輸入端、輸出端的關鍵參數進行設置、取樣、計算、分析,衡量人工或設備的流程績效并對數據進行統計分析,建立產線的關鍵績效指標數據庫,便于生產的調整和生產效率的管控和提升。

 

10. 靈活個性化的管理平臺

 

隨著信息化應用的深入,企業內部信息系統很多,分清系統之間的邊界,將各個系統功能最大化的為企業管理服務是融合的重點。各個系統之間進行數據交互并合理應用,才能更好地滿足企業各管理層級的決策需求。最典型的就是和ERP系統之間的集成,在信息交互關系上,MES向上層ERP/供應鏈提交周期盤點次數、生產能力、材料消耗、勞動力和生產線運行性能、在制品(WIP)的存放位置和狀態、實際定單執行等涉及生產運行的數據;向底層控制系統發布生產指令控制及有關的生產線運行的各種參數等。同時分別接受上層的中長期計劃和底層的數據采集、設備實際運行狀態等。這過程中的信息無障礙準確交互是十分重要的需求。

 

食品飲料行業MES應用案例

 

青島啤酒股份有限公司前身為國有青島啤酒廠,始建于1903年,是中國歷史最為悠久的啤酒生產廠。為了緊跟時代、擁有強有力的市場競爭能力,青島啤酒集團在自動化控制系統、工控系統、信息化管理系統、資源管理系統的工作上作了高效的努力,已在同行業中居于領先地位。

 

目前青島啤酒各生產廠實現的自動化控制系統基本包括:制麥麥芽、車間控制、糖化、發酵車間控制、包裝車間控制、動力車間控制等主工序系統及一些輔助工序系統。為了充分利用、提取、挖掘、分析這些一線數據,需要對目前的自控系統和信息化系統進行運行跟蹤、充分調研、及后臺數據分析,最后結合青啤公司的長期發展戰略,提出制造執行系統(MES)項目的實施。青島啤酒MES系統是在集團節能減排、提高質量安全的要求下進行實施的,制造工廠原有生產設備都是先進的行業設備,并有著先進的控制系統,但每個系統之間沒有進行整體的通訊連接,系統出現的錯誤信息只能由現場操作人員記錄到紙質報表上,等到生產完畢后填寫ERP進行匯總,記錄的時間都是通過現場人工計時進行的,在工作強度增大的情況下,往往很多關鍵性的錯誤沒有被記錄下來,會對管理層分析生產減少耗能的處理上造成一定的困難。在生產中每個環節出現問題都會影響到整個工序的生產進度和效率,同時會增加能耗,要想詳細準確地了解現場完整的信息通過人工是無法實現的,必須要借助系統來進行完整的記錄和保存,再進行即時分析,即時對生產進行評估,準確聚焦問題關鍵點,使工廠管理層快速將問題處理在萌芽期,阻止問題擴大影響到質量、效率和能耗,從而達到保證質量安全,提高生產效率,降低能源消耗的目的。

 

總的來說,青島啤酒制造執行(MES)系統,通過建立數據監控服務器實時采集生產線數據,數據中心從數據備份中提取服務器所收集的記錄一一進行處理分析,對所需數據進行匯總自動反饋ERP,保證ERP數據的真實性和時效性,并對能源消耗的時效信息按照要求時間和記錄信息進行匯報式發送或更新指定數據庫。篩選出所需要的關鍵點進行分析,并生成以批次、班次、當天等多種搭配的報表。對最小單位進行分析得出平均計算參數,讓管理者做出最優化的時間和能源搭配。提供生產消耗的具體信息包括,噸酒均耗、噸麥汁耗、噸清酒耗、包裝日耗、工時利用率等多種計算和統計信息,并通過與ERP的交互信息來對數據進行驗證。

 

小結

 

食品飲料行業的MES需求主要源自其行業的生產管理特點以及各個企業的生產實際情況,同時也受到其企業管理模式的制約。企業在上線MES產品前一定要進行全面的研究,包括研究企業生產管理特性、企業業務組成等,用以明確MES需求。食品飲料行業MES的需求點主要集中在:數據采集、生產管理、產品追溯、配方管理、質量及合規化管理、設備管理幾個方面。

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